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随着Internet的发展,路由信息不断增加,路由表急剧膨胀,路由查找问题越来越成为影响网络通信速度的瓶颈。未来IPv6的应用将会使这一问题更加明显,而当前已有的算法很难满足IPv6快速路由查找的要求。
本文在详细分析了已有路由查找算法的基础上,对当前IPv6骨干路由器的路由表特点进行分析总结,从而根据IPv6路由表的特点设计了一套适合IPv6的分布式并行路由查找框架。该框架由十七路组成,其中十六路是由占了路由前缀数量97%以上的,长度在32-64(包括32和64长度)之间的路由前缀组成;第十七路采用TCAM,其存放长度小于32和大于64的“其他”前缀,TCAM为硬件实现,其查询速度很快,不会影响并行框架的整体性能。十六个分路存储的路由前缀是根据路由前缀的特征比特划分的,这种机制使得分布式并行框架能够同时对十六个不同的IPv6地址进行路由查找。对于这十六个分路其中任一分路,本文设计了段表,偏移量表和路由桶的数据结构,这种数据使得路由查找平均只需要1-2次的存储器访问操作,实现了快速的路由查找,满足未来高速链路的转发要求。该算法对未来路由的发展具有很好的适应性。
论文对所提出算法的软件部分进行了编程实现,同时实现的还有经典的Radix Trie,LC-trie和新的TSB算法,并与论文所提出的算法进行性能比较,实验比较结果再次表明,本文所提出的算法在路由查找,路由更新,存储器需求和适应性方面具有很好的性能。
最后,总结了本文提出的方案,并明确了未来工作方向。