摘要:通信工程師交換技術路由快速查找技術:路由器的主要功能是按照IP分組中的目的網絡地址轉發分組。査找路由轉發表,獲得分組的下一跳地址,決定將分組發往哪個端口,這是轉發分組過程中的重要一步。因此,路由的快速查找算法是實現快速分組轉發的關鍵。
7.5.5 路由快速查找技術
路由器的主要功能是按照IP分組中的目的網絡地址轉發分組。査找路由轉發表,獲得分組的下一跳地址,決定將分組發往哪個端口,這是轉發分組過程中的重要一步。因此,路由的快速查找算法是實現快速分組轉發的關鍵。
在互聯網發展的初期,其地址采用簡單的分層結構,32位地址分成網絡地址和主機地址兩部分。網絡地址位數固定,A類有8位,B類有16位,C類有24位。因此,討采用許多用來實現精確匹配的標準技術,如完全散列(PerfectHashing)、二分查找、標準CAM等來實現互聯網的路由表查找功能。然而,這種基于類的尋址策略很不靈活,且浪費地址空間。
為了充分利用IIV4的地址空間,1993年以后,采用了無分類編址方法,又稱為無分類域間路由選擇(Classless Inter-Domain Routing,CIDR)。關于CIDR,在7.2節已作了詳細介紹。采用CIDR使路由表的表項顯著減少,從而縮短了査找路由表的時間。本節主要介紹基于CIDR的快速路由查找技術。
采用無分類編址(CIDR)的路由表由網絡前綴和下一眺地址組成。査找一個路由表的過程可分為兩步:第一步,獲得可與IP分組目的地址前面幾位相匹配的所有網絡前綴的集合;第二步,在該集合中,選擇具有最長前綴的一個,獲得下一跳地址。
隨著路由器接口速度的不斷提高,使用軟件方法實現高速路由査找越來越困難。目前已經廣泛使用的STM-16(2.5Gbit/s)和STM-64(lOGbit/s)接口要求路由査找速度達到每秒幾千萬次,因此,需要用硬件實現高速路由查找。目前大部分路由器廠商如Cisco,Juniper等都采用了基于硬件實現的路由査找技術。下面介紹兩種主要的基于硬件的轉發表路由查找技術。
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