一种新的快速IPv6路由查找算法

在分析原有查找算法的基础上,结合IPv6地址结构和骨干路由表特点,提出一种新的快速IPv6路由查找算法。基于Hash表和多分支Trie树结构,将最常用到的路由前缀按前缀长度放置在Hash表中,并按前缀值有序存放在表结点中,不仅可以进行最常用前缀的二分查找,同时又是其他前缀匹配的索引。对于其他的前缀匹配问题,根据Hash表中的索引到相应的多分支Trie树完成最长前缀匹配。分析及测试证明该算法具有很好的时间效率,更新速度很快。     

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.     

一种基于哈希表和Trie树的快速IP路由查找算法

Internet的飞速发展要求核心路由器每秒能转发几百万个以上的分组,实现高速分组转发的关键是路由表的组织和快速的路由查找算法。论文提出了一种基于8比特的前向查找表(LFT)和7比特的简单二进制回退查找Trie树(HBT)的IP路由查找算法。算法综合考虑了IP地址的分布特点,兼顾了查找速度、存储空间利用、硬件实现,以及向IPv6过渡等几个因素。具有算法简单、查找速度较快、存储空间利用率较高、易于扩展和便于硬件实现等特点。     

基于分段地址结构的快速路由查找算法

根据IPV6地址结构和骨干路由表特点,分析了原有路由查找算法,基于IPV6的掩码长度和分段地址,采用Hash表和多分支Trie树结构,提出了一种快速的IPV6路由查找算法。根据分段地址和掩码将最常用到的路由前缀按前缀长度设置Hash表,并将前缀值有序存放在表结点中。不仅可以进行前缀长度的二分查找,同时又是其它前缀匹配的索引。对于其他的前缀匹配问题,根据Hash表中的索引到相应的多分支Trie树完成最长前缀匹配。实践证明该算法具有较好的时空效率,可以较好地提高路由查找速度。     

散列索引多分支Trie树快速路由查找算法

路由器的主要任务是转发IP分组,实现高速分组转发的关键是快速的路由查找算法。我们针对IPv4地址,首先建立前缀长度为8、16和24的3张hash表,在此基础上,再分别针对不同长度的前缀建立最多只涉及其余8比特的多分支Trie树。在这种结构中进行IP路由查找,其存储器访问次数最多为7次,而且还具有易于更新、易于扩展等特点。     

IPv4下路由查表及算法分析

查找路由表以给出下一跳地址是路由器中分组转发的核心步骤,因此快速的路由查表算法是实现高速分组转发的关键。该文分析了IPv4下路由查表问题及其难点,详细介绍了现有的各种查找算法并对它们进行了分析和比较,给出了在不同情况下应用适当查表算法的结论。     

高速路由器中基于树型结构路由查找算法的研究与实现

本文在比较各种基于树型结构查找算法的基础上提出了一种改进的路由查找算法,该算法具有查找速度快、所需存储空间小、更新速度快、硬件实现简单等特点,能够满足10Gbps核心路由器环境的要求。     

一种改进的IPV6最长前缀匹配路由查找算法

本文就是在研究已有算法的基础上,结合IPv6地址的特征以及路由表中前缀的分布规律,提出了一种改进的、基于索引表和Trie树的查找算法,该算法在时间复杂度和空间复杂度上表现出了较好的性能。     

基于无冲突哈希表和多比特树的两级IPv6路由查找算法

为了提高IPv6的路由查找效率,根据IPv6路由前缀分布规律和前缀层次关系,提出了基于无冲突哈希表和多比特树的两级IPv6路由查找算法。该算法将地址前缀划分区间并按长度为32,40,48比特分别存储于3个哈希表中,剩下不足的前缀比特由多比特树存储,IPv6路由查找时在无冲突哈希表和多比特树中两级查找。实验表明,该查找算法的平均查找路径数为1.0~1.7,适用于高速的IPv6路由查找。     

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。     

基于LFT和DAG方式的IPv6路由查找算法

随着网络的不断发展,路由表的信息量也在不断增加,这势必会影响路由转发的效率,影响网络速度.在分析了衡量路由算法优劣的标准后,又通过对现有IPv4和IPv6各种路由算法的分析,尤其是LFT和DAG结构的说明,综合了二者以及LC Trie的优点,提出了算法改进的思想,给出了算法的主要数据结构以及算法执行的流程图,此算法提高了路由查找效率.     

基于多层混合结构的IPv6路由表查找算法

针对现有的大多IPv6路由表查找算法采用各种优化手段提高查找性能,却使得路由更新需要重构整个路由表的问题,提出基于多层混合结构的IPv6路由表查找算法。该算法在第一层借鉴最优查找树的优点,把前缀1~16位的不同取值按其在路由表中出现的概率降序存储在线性表中,在第二、三层把前缀的17~32位和33~48位分别用二叉平衡树组织,在第四层把49~64位使用线性表组织。实验结果表明,该算法查找速度快,占用内存少,动态增量更新速度快。     

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.     

A high-throughput and high-capacity IPv6 routing lookup system

With the growing number of routing entries, IP routing lookup has become the major performance bottleneck in backbone routers. In this paper, a complete hardware-based routing lookup system is proposed to achieve high-throughput and high-capacity for IPv6. The proposed system is a cache-centric, hash-based architecture that contains a routing lookup application specific integrated circuit (ASIC) and a memory set. A hash function is used to reduce lookup time for the routing table and ternary content addressable memory (TCAM) effectively resolves the collision problem. The gate count of the ASIC, excluding the binary content addressable memory (BCAM), is about 5306 gates, using an in-house 0.18 μm CMOS single-poly six-metal standard cell library. The results of post-layout simulations show that the ASIC operates in 3.6 ns so that the routing lookup system approaches 260 Mega lookups per second (Mlps), which is sufficient for 100 Gbps networks. The memory density is good, with each routing entry requiring only 64 bits. Moreover, the routing table only needs 10.24 KB on-chip BCAM, 20.04 KB off-chip TCAM and 29.29 MB DRAM for 3.6 M routing entries in the proposed system.     

基于段路由的IPv6网络优化算法

随着互联网的发展,需要对IPv6网络进行性能提升,软件定义网络可以通过其特有的段路由架构对IPv6进行改进.将现有的IPv6网络直接升级为完整的SRv6网络是非常困难的.因此,提出一种基于部分部署的SRv6的网络优化算法.通过对分散的SRv6节点中的TE算法进行权重调整,将TE问题转化为深度强化学习问题,优化OSPF权...     

B-树和Bloom filter相结合的IPv6路由查找算法

为了提高IPv6的路由查找效率,针对IPv6路由前缀分布不均匀的问题,提出了一种基于B-树和Bloom filter相结合的IPv6路由查找算法（BTBF）。BTBF分为B-树和Bloom filter查找两部分,利用B-树查找路由前缀的前16 bit值,然后通过B-树节点中位向量的映射,将下一步链接到Bloom filter,再利用Bloom filter位数组的值映射提取下一跳。实验结果表明,BTBF算法与其他树型和Bloom filter类算法相比有效减少了空间和时间占用,在路由表项数变化较大的情况下也能维持稳定的查找性能。     

对路由表结构和查找算法的研究

随着网络流量的指数性增长,每秒能够传输10G以上比特的光纤骨干网络大量投入使用,但是大部分骨干路由器无法相应达到每秒转发百万个分组的高速,成为网络瓶颈。分组转发性能由多种因素决定,其中路由查找算法是关键。综述了近年来在路由表数据结构和查找算法的研究方面的最新进展,并对一种较先进的转发表结构进行了重点分析。     

基于IPv6的静态路由实验设计

对IPv6的地址格式和通信特点进行了分析,提出了一个IPv6的通信网络拓扑结构。详细介绍了IPv6的接口地址和静态路由协议的配置,实现了两台IPv6的主机相互通信。     

基于IPv6的路由信息协议研究及其实现

阐述了基于IPv6的新一代路由信息协议RIPng的工作原理及设计思想,并在与基于IPv4的路由信息协议RIP-2作深入比较的基础上,分析了它们之间的区别,讨论了RIPng协议仍然存在的问题及改进方向,给出软件设计方案的具体实现.     

基于路由优化分组通信技术的改进型层次移动IPv6

在层次移动IPv6中,当移动节点(MN)和通信对端(CN)之间存在更短路由时,二者之间的通信分组仍然要通过移动锚点(MAP)转发,造成了不必要的分组传输时延及系统开销;并且其按照先后顺序进行的域间绑定更新过程有一定的绑定更新时延。为此提出一种改进型层次IPv6,将路由优化分组通信技术应用于层次移动IPv6中,使用条件是分组传输与绑定更新数目比(PBR)达到给定的临界值;同时改进了域间切换的绑定更新流程。理论分析表明,改进型层次移动IPv6相对于层次移动IPv6在系统开销、绑定更新时延及分组传输时延等方面均有优势。