基于Hash和CAM的IPv6路由查找算法

分析实际网络中的IPv6前缀分布规律与增长趋势,提出一种基于Hash和内容可寻址存储器(CAM)的IPv6路由查找算法。将长度能被8整除的前缀存储在8个Hash表中,发生Hash冲突的前缀存储在CAM中,长度不能被8整除的前缀按照一定的组织方式存储在随机存取存储器中。分析结果表明,该算法具有较高的存储利用率、查找速率及更新速率,并且易于扩展和硬件实现。     

一种快速IPv6路由查找方案

提出了一个可硬件实现的基于分段的快速IPv6路由查找方案.该方案支持快速的IP地址查找,并能有效地对路由前缀进行插入和删除操作.方案采用基于比特位置区分的压缩算法,与其它的 IPv6 路由查找方案相比较,所需存储器空间小,路由查找的平均时间少.如果采用SRAM流水线查找,可实现 125×106次/秒的查找速度.由于缺少实际的 IPv6路由前缀,该文生成了模拟路由前缀数据库.仿真试验结果表明:文章提出的方案具有合理的查找时间、空间和更新复杂度,容易硬件实现.     

IPv6的快速路由查找算法研究

TCAM被广泛用于执行快速路由查找,不管前缀的数量和长度,它能在极短时间内解决最佳前缀问题。与基于软件解决方法相比较,TCAM能提供持续吞吐量和简单系统体系,这对IPv6路由查找来说是很有吸引力的。然而,它也有一些缺点,例如入口数量有限,价格昂贵和能源消耗。因此,本文提出一种有效、能减少所需TCAM的算法,该算法通过增加微DRAM来消除98％的TCAM入口。实验证明,该算法效果良好,可以大大提高IPv6路由查找性能。     

分段存储的CAM+SRAM高速IPv6路由查找方案

为了提高路由查找的速度,路由器的转发单元目前大多采用基于CAM的硬件解决方案。论文针对IPv6路由器的特性,设计并实现了一种分段存储的“CAM+SRAM”高速路由查找机制,有效地解决了单块CAM容量不足、无法满足地址位较宽的IPv6分组路由查找的缺点。该方案已经用于国家“863”重点项目“IPv6路由器”中,取得了良好的效果。     

一种兼容IPv4和IPv6的快速路由查找算法

文中提出了一种基于DAG(Directed Acyclic Graph)的路由查找算法,兼容IPv4和IPv6,单层使用基于前缀长度的二分查找,可以用流水线方式硬件实现,最坏情况下支持OC768线速。     

一种基于分段式存储的组播路由查找方案

在高端路由器基于硬件的路由查找设计方案中,TCAM（Ternary Content Addressable Memory）因其性能优良而被普遍采用。但通常的TCAM路由查找方式因组播报文路由查找的特殊性,会导致更多的TCAM存储空间被占用以及查找功效的降低。又因其无法流水线操作,限制了组播报文路由查找速度,从而使得该方法将不再适用。提出一种基于分段式存储的解决方案,该方案支持流水线操作,能够实现线速查找组播报文,而且节约了存储空间从而提高了功效。该方案在863重大课题“大规模接入汇聚路由器（Access Convergence Router,ACR）”中得以验证。     

一种基于Trie的IPv6路由查找方案

随着Internet的迅猛发展,IPv6技术必将成为主流.于是,如何高效地在路由表中查找匹配128位IPv6地址,成为了IPv6 技术发展的一大制约因素.经大量研究表明,Trie数据结构是实现高速路由查找和报文转发的关键.结合IPv6的地址结构特点,设计出基于Trie数据结构的查找算法,提高了路由查找效率以及报文转发速度.     

基于二分搜索Trie的IPv4/IPv6路由快速查找算法

提出了一种独特的基于前缀长度二分搜索Trie的IP路由查找算法,融合了基于前缀长度的二分查找算法和基于Trie的查找算法的优点,采用部分IP地址作为索引,避免了使用Hash函数,提高了路由查找速度和表项更新速度;支持路由表的动态更新;算法扩展性好,可满足IPV4和IPV6两种协议栈的OC-48(25Gbps)、OC-192(10Gbps)接口的线速路由查找。     

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。     

快速更新IPv4/IPv6双栈路由查找算法与实现

IPv4/IPv6双栈核心路由器需要一体化高效路由查找．但常用的单步TCAM路由查找方案要求转发表的存储必须按前缀长度相对地址降序排列，这种与地址关联的排序操作影响表项的更新速度和路由查找流程的连续性．提出并实现了一种独特的对前缀范围对分搜索的IPv4／IPv6双栈一体化多步TCAM流水查找方法．突出特点是转发表不需排序、查找速率高、表项更新快、查表连续性好．可满足IPv4／IPv6双协议栈核心路由器OC-768（40Gbps）端口、48B包的线速转发．     

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。     

播存网格中基于UCL的硬件过滤系统

针对播存网格,对节目进行统一内容定位(UCL)标引,将UCL信息封装进IP包,形成用于传输的广播IP(BIP)包。设计一种基于UCL的BIP包硬件过滤系统。模拟广播网的数据传输过程,在源端对节目进行UCL标引得到BIP包,以太网终端通过现场可编程门阵列在数据链路层对BIP包进行解析和过滤,并将结果交付用户存储。实验结果验证了该系统的有效性。     

多操作系统平台可移植Mobile IPv6协议栈设计与实现

阐述了在多种操作系统平台上可移植的Mobile IPv6协议栈设计与实现方法。给出了实现的详细过程,并基于模块划分的策略提出了一种简化的移植方法，将可通用代码和非可通用代码分离并将其模块化，移植过程被简化为非可通用模块的替换。同时简单介绍了该协议栈中网络安全的实现方法。对于其他互联网协议以及移动设备的开发具有一定的参考意义。     

基于多核的IPv4/IPv6过渡技术的研究与实现

针对目前IPv4/IPv6过渡时期存在的问题,结合目前主要过渡技术的不足,提出基于多核的IPv6隧道技术,设计了多核下IPv6隧道模型。利用多核流技术、锁技术和多核负载分担方法,加速转发处理、保护多核临界资源和提高系统整体性能。仿真实验结果表明,IPv6隧道技术基于多核比基于单核的实现,在转发与处理性能上成倍提高,能更好地解决过渡时期存在的问题与适应未来的发展。