一种基于B-树的IPv6路由查找算法

在未来的IPv6网络中,将面临的一个严重问题就是由于网络中IP数量的膨胀而引起路由表项的大规模增加,从而导致现有的路由表项的存储策略及查找算法不能很好的适应.本文提出了一种基于B-树的IPv6路由查找算法,阐述了如何通过B-树结构来有效的组织路由表项的存储及查找,从而达到查找效率和存储空间利用的均衡.     

基于代数决策图的路由查找算法

为解决路由查找过程中路由表项数不断增加导致存储冗余大和查找效率低的问题,在代数决策图(ADD)的基础上,提出一种改进的路由查找算法。根据符号算法的特性对路由表项进行伪布尔函数表示,综合考虑路由表结构特征和符号算法的优势,基于ADD结构构建基于前缀的路由表,并给出路由表更新、删除、查找算法。通过国际项目管理协会提供的开源路由表进行实验仿真,结果表明该算法能够有效减少路由表操作时的内存访问次数,节省路由表存储空间。     

基于B+树的分布式哈希表路由结构

在基于分布式哈希表构造的对等网络中,路由表的结构影响关键字的查询效率。B+树是一种有效查找的树型索引结构。考虑便于管理网络中众多的节点路由信息,提出一种基于B+树的路由结构,它通过为节点的路由信息建立索引,不仅提高了查询效率,将查找长度控制在树的高度内,而且使每个节点维护的路由信息尽可能少,减少了存储开销。     

基于索引和压缩的超高速路由查找及更新算法

在下一代核心路由器的研究中．需要在规定的硬件成本和功耗限制下同时实现超高速路由表的查找和更新是目前研究的难点．论文提出了一个全新的超高速路由表查找及更新算法．该算法采用了基于索引和路由表隐式压缩的方案，不仅实现了可以在每一个SRAM的访问延时周期内输出一个路由查找结果．而且能够在两次SRAM的读写访问延时下完成路由更新．该算法功耗小，存储效率高，整个路由表的信息都可存放在容量接近于1M字节的SRAM中．     

WSN中改进的IPv6路由查找算法

针对无线传感器网络(WSN)中的全局单播地址,提出一种IPv6快速路由查找机制。利用布鲁姆过滤器作为存储结构,以合适的存储方法降低错误率,采用最长前缀匹配算法合理分配前缀,以减少静态随机存取存储器的数量,降低成本。实验结果表明,利用该算法可以减少每一次查找的散列探头,从而提高路由表的查找速度,改善WSN的性能。     

层次路由模型中特征指数的解析关联式

Kleinrock和Kamoun揭示了层次路由模型中路由表长度指数与路由路径长度指数的逆相关关系。在层次路由模型中,以路由路径长度指数缓和增加为代价,路由表长度指数可以显著缩减。较小的路由表长度带来较少的通信开销。路由表信息汇聚缩减路由表长度,同时也降低了路由表信息的精度,这就导致了比最短路由路径更长的层次路由路径。陆廷荣等人修改了Kleinrock和Kamoun模型,使用不同类地址标识地址空间的层次,使路由表长度进一步缩减,提高了层次路由模型效率。本工作给出层次路由模型中路由表长度指数与路由路径长度指数的逆相关关系的解析表达式。     

支持压缩和多下一跳查找的路由查找方案

TCAM(ternary content addressable memory)是目前流行的一种高速路由查找技术.TCAM具有查找速度快、操作简单的优点,但同时它也具有3个明显的缺点:成本高、功耗大和路由更新复杂.路由器为了实现负载平衡以及策略路由,在路由表中保存着相当数量的具有多个下一跳的路由表项.基于TCAM技术,提出一种支持多下一跳的高速路由查找方案.方案通过两级索引表实现了多下一跳路由的存储和快速访问.为了提高TCAM的更新效率,方案还提出了一个N子空间TCAM更新算法.该算法对目前实际网络中的路由表,可达到近似O(1)的更新复杂度.为了减少TCAM的成本和功耗,方案中还使用了有效的路由压缩技术.压缩技术基于Trie树结构,实现简单.应用压缩技术,对于实际网络中的路由表,可减少20%的路由.该查找方案可以很容易地应用到未来的IPv6网络中.     

基于多分支优先级树的IP路由查找算法

针对现有路由表查找方法效率低的问题,提出了一种基于多分支优先级树的数据查找算法。该算法将优先级较高的前缀依次存储在原多分支树的虚节点上,将需要进行扩展的前缀存储在辅助存储结构中,从而在路由查找时,该方法可在内部节点找到最长前缀匹配而无需查找到叶子节点,同时避免了在路由表更新时对路由表的重建。仿真结果表明,提出的查找算法能够有效减少在对路由表查找、插入和删除操作所需的内存访问次数,并大幅度地提高路由查找及其更新速率。     

基于多分支优先级树的IP路由查找算法

针对现有路由表查找方法效率低的问题,提出了一种基于多分支优先级树的数据查找算法。该算法将优先级较高的前缀依次存储在原多分支树的虚节点上,将需要进行扩展的前缀存储在辅助存储结构中,从而在路由查找时,该方法可在内部节点找到最长前缀匹配而无需查找到叶子节点,同时避免了在路由表更新时对路由表的重建。仿真结果表明,提出的查找算法能够有效减少在对路由表查找、插入和删除操作所需的内存访问次数,并大幅度地提高路由查找及其更新速率。     

一种基于双标识符的Chord 路由模型

针对Chord协议的路由表只能覆盖一半标识符空间的问题,提出了一种基于双标识符的Chord路由模型。该模型除了按照Chord协议给每个节点和关键字分配一个顺时针标识符,另外还分配一个逆时针标识符。这样,一个Chord环上的节点或待查找的关键字便拥有双标识符。因此,每个节点能构造顺时针和逆时针两张路由表,可以覆盖整个标识符空间。理论分析和仿真实验表明,改进的Chord路由模型减少了平均查找跳数,提高了路由效率。     

紧凑路由研究

传统的最短路径路由策略通常需要在每个节点上维护到所有其他节点的路由信息,路由表大小随着网络规模的增加而快速增长,因此可扩展性不好.紧凑路由能够有效降低路由表的增长速度,允许通过路径的小幅拉伸来大幅缩减节点的路由表,从而在路径长度和路由表规模之间获得比最短路径路由更好的平衡.针对通用网络或特定拓扑类型的网络提出了许多紧凑...     

采用分段哈希方法的IPv6路由查找算法研究

分析了现有IPv4路由表查找算法和IPv6地址的特性以及主干网路由表的前缀分布特点,借鉴LFT哈希表结构简单、查找快速的特点,提出了以32bits为查找路由前缀起点的分段哈希表和多分支Tile树相结合的IPv6路由查找算法.该算法结构简单、查找效率高、易于更新,多数情况下只需一次内存访问就可查找到路由信息,提高了IPv6主干网路由器转发速度,以满足下一代互联网IPv6发展的需求.     

基于能耗均衡的无线传感器路由算法

为了延长无线传感器的使用寿命,弥补传统路由算法的不足,提出一种基于能耗均衡的无线传感器路由算法。首先,分析了无线传感器节点能量的消耗过程,建立了源节点到目的节点的路由表;然后,通过单跳消息方式确定每一个传感器节点的相邻节点,并把剩余能量信息传递给其相邻节点;最后,根据蚁群算法中的信息素浓度与局部能量来选择无线传感器传输数据时的下一跳节点。通过具体实验对其性能进行了测试,实验结果表明,该算法能耗低,保证了能耗均衡,最大程度地延长了传感器节点的寿命。     

众核网络处理器下高速包转发系统设计与实现

互联网的快速发展要求网络设备能够支持每秒几百万以上分组的转发能力,实现这一功能的关键是路由表的组织结构、快速的路由查找算法和高性能的硬件平台支持。设计并实现基于众核网络处理器的高速IP包转发系统,使用Tile-Gx36众核网络处理器作为硬件平台,采用基于Hash的前缀长度和多分支Trie树的路由查找算法,借鉴基于Hash的前缀长度路由表查找算法在存储和检索上的优势,并结合基于多分支Trie树路由表查找算法的查询效率,将路由表存储于L2层缓存中,进一步提高了路由表的访问速度和查询命中率。实验结果表明,对于不同大小负载的数据包系统均能满足40 Gbps的转发速度。     

基于粗粒度的路由切割调度及实现方法

基于N元非合作模型的路由切割调度算法,根据路由表空间串行流量调度的情况,帮助单控制节点上从多选择域中得到渐进次优解,算法搜索局部空间,有很好的收敛特性和较低的时间复杂性.使得IP地址空间从单控制节点映射到多条链路上时能够保持这些链路上的流量均衡,利用设计的单点解空间的切割调度算法SSA,找出链路e1的有限个路由分配的可行解.对基于粗粒度的策略路由通过路由切割调度的思想变为细粒度的任务调度进行了研究并给出一种利用NS2网络仿真试验和工程实现方法.     

路由查找算法研究综述

随着Internet的迅猛发展,用于主干网络互联的核心路由器的接口速率已经达到了2.5Gbps～10Gbps.这一速率要求核心路由器每秒能够转发几百万乃至上千万个以上的分组.分组转发的重要一步就是查找路由表,因此快速的路由查找算法是实现高速分组转发的关键.路由查找需要实现最长前缀匹配.近年来,研究人员提出了多种路由查找算法,以提高查找性能.分析了路由查找问题及其难点,全面综述了各种查找算法,并对它们进行了详细的分析和比较,最后指出了进一步的研究方向.     

大规模网络上基于图嵌入的可扩展路由方法

大规模网络上理想的路由方法必须同时具有较小的路由表和较短的路径.传统的最短路径路由算法只考虑优化路径,但是路由表需要维护到所有节点的路由信息,故路由表项数至少随网络规模线性增长,因此呈现较差的扩展性.针对基于图嵌入的可扩展路由进行了研究,提出将网络嵌入到由它的支撑图(spanner)导出的度量空间.利用真实网络普遍存在的小世界和无标度拓扑特征,提出了一种嵌入和路由方法--GEROUTE,它用源于高度节点的树形支撑图来构造嵌入,对节点分配较短的标记,使得节点在支撑图上的距离能够由标记推算出来,在节点标记定义的度量空间中使用贪心路由,而节点的路由表只需要存放邻居的标记.分析和仿真表明该路由方法在像Internet的这类图上能够取得比较理想的路由性能,与其他同类方法相比表现更好.     

面向CCN的路由转发方案设计

CCN的数据转发具有不确定性和盲目性,降低了转发效率,为了提高CCN的路由转发效率和内容命中率,提出了一种构建内容名称路由表的路由转发方案。CCN路由进行内容名称前缀信息交互,内容名称前缀信息提供构建内容名称路由表所需的名称前缀信息和路由方案,CCN路由时刻维护更新路由内的内容路由表,为兴趣分组提供准确、可靠的路由方案,这样可降低CCN转发过程中的盲目性,提高转发效率。     

OSPF的区域类型、路由类型和末梢区域的配置

OSPF路由协议是一种典型的链路状态(Link-state)的路由协议,一般用于同一个路由域内。在这里,路由域是指一个自治系统(Autonomous System),即AS,它是指一组通过统一的路由政策或路由协议互相交换路由信息的网络。在这个AS中,所有的OSPF路由器都维护一个相同的描述这个AS结构的数据库,该数据库中存放的是路由域中相应链路的状态信息,OSPF路由器正是通过这个数据库计算出其OSPF路由表的,作为一种链路状态的路由协议,OSPF将链路状态广播数据LSA(Link State Advertisement)传送给在某一区域内的所有路由器,这一点与距离矢量路由协议不同。运行距离矢量路由协议的路由器是将部分或全部的路由表传递给与其相邻的路由器。     

二维Mesh结构的片上网络中利用全局信息的路由算法

针对目前片上网络自适应路由算法中存在的不足,对二维mesh结构进行分析和推导,提出一种基于全局信息的片上网络路由算法.首先计算路由关键区域各个节点的权重并将其存储在中央控制器中,然后由中央控制器计算各个节点的路由表,最后定时更新各个路由器节点的路由表.采用实际benchmark测试,并与传统的维序路由算法、贪心自适应算法相比的结果表明,该算法分别能平均减少32%,18%的延迟.