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最长前缀匹配查找的索引分离trie树结构及其算法 被引量:5
1
作者 崔尚森 冯博琴 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第20期131-134,共4页
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。索引分离trie树结构建立了具有k比特的一级索引,m比特的二级索引和步宽为s、最大深度为m/s的多分支trie树... 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。索引分离trie树结构建立了具有k比特的一级索引,m比特的二级索引和步宽为s、最大深度为m/s的多分支trie树结构。在这种数据结构中进行最长前缀匹配查找的算法复杂度为:O(m/s+2)。它具有算法简单、查找速度快、易于更新、便于向IPv6过渡等特点,是一种综合性能较好的快速最长前缀匹配查找算法。 展开更多
关键词 最长前缀匹配 索引表 TRIE树 快速查找 快速更新
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一种基于最长前缀匹配的分段式IP查表方法
2
作者 张文柱 王炫 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2007年第6期72-75,共4页
基于最长前缀匹配,本文提出了一种新的IP转发表搜索方法。该方法在实现过程中依赖的主要硬件是一片逻辑控制器以及高速的DDRII(Double Date RateⅡ)SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)。依据研究IP地址前缀所得出的规律,... 基于最长前缀匹配,本文提出了一种新的IP转发表搜索方法。该方法在实现过程中依赖的主要硬件是一片逻辑控制器以及高速的DDRII(Double Date RateⅡ)SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)。依据研究IP地址前缀所得出的规律,将IP地址前缀存储到DDRII中。该搜索方法能够将搜索时间限制在两个DDRII读周期之内,不超过4ns;同时保证转发表更新时间小于512ns。 展开更多
关键词 IP转发表 最长前缀匹配 IP地址前缀
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一种无回溯的最长前缀匹配搜索算法 被引量:1
3
作者 张飞飞 李华伟 韩银和 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第10期52-54,共3页
研究网络处理器中的搜索算法,提出一种基于Patricia树的无回溯搜索算法,并进行仿真和评估分析。该算法被用于中科院计算所的网络处理器的搜索引擎的设计中,该搜索引擎可以运行在155.9 MHz的XC2VP30 FPGA上,占用421个LUT,当频率为100 MHz... 研究网络处理器中的搜索算法,提出一种基于Patricia树的无回溯搜索算法,并进行仿真和评估分析。该算法被用于中科院计算所的网络处理器的搜索引擎的设计中,该搜索引擎可以运行在155.9 MHz的XC2VP30 FPGA上,占用421个LUT,当频率为100 MHz时,每秒可以执行约7 000 000次搜索操作,实现了资源消耗和性能的折中。 展开更多
关键词 搜索算法 最长前缀匹配 Patricia树 搜索引擎
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采用变长多分支树实现最长前缀匹配查找 被引量:1
4
作者 胡广文 胡振强 刘玉贞 《无线电通信技术》 2005年第5期55-57,共3页
随着Internet的迅猛发展,网络带宽需求不断增加,客观上要求路由器能够每秒钟转发几百万到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,因此采用何种查找算法从而实现快速的IP地址最长前缀查找LPM是实现高速分组转发的关键。... 随着Internet的迅猛发展,网络带宽需求不断增加,客观上要求路由器能够每秒钟转发几百万到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,因此采用何种查找算法从而实现快速的IP地址最长前缀查找LPM是实现高速分组转发的关键。所采用变长多分支树查找算法将比传统的查找算法明显提高路由查找速度。 展开更多
关键词 路由查找 最长前缀匹配 多分支树 网络处理器
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一种前缀长度二分查找的改进算法 被引量:4
5
作者 崔尚森 冯博琴 张白一 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第15期70-71,82,共3页
在研究路由表地址前缀分布特点的基础上,提出了前缀长度二分查找方案。该方案采用前缀扩展技术,将前缀数量相对稀少的若干种前缀合并成一种,降低了查找树的高度,减少了存储器访问次数,提高了查找速度,分析了一种实用的Marker存储算法,... 在研究路由表地址前缀分布特点的基础上,提出了前缀长度二分查找方案。该方案采用前缀扩展技术,将前缀数量相对稀少的若干种前缀合并成一种,降低了查找树的高度,减少了存储器访问次数,提高了查找速度,分析了一种实用的Marker存储算法,探讨了IPv6的路由查找问题。 展开更多
关键词 IP路由 前缀 最长前缀匹配 二分查找
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基于非重叠前缀集合的并行路由查找系统 被引量:3
6
作者 梁志勇 徐恪 +1 位作者 吴建平 柴云鹏 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期1277-1281,共5页
快速的路由查找机制是高性能路由器设计的关键 .最长匹配查找是路由查找的难点所在 .本文提出一个并行路由查找系统 .它使用一种路由表划分方法 ,可将路由表中的前缀划分为若干个集合 ,集合内前缀没有重叠 .从而把路由表前缀的最长匹配... 快速的路由查找机制是高性能路由器设计的关键 .最长匹配查找是路由查找的难点所在 .本文提出一个并行路由查找系统 .它使用一种路由表划分方法 ,可将路由表中的前缀划分为若干个集合 ,集合内前缀没有重叠 .从而把路由表前缀的最长匹配查找转化为若干个集合内前缀的唯一匹配查找 .基于这种方法 ,本文还提出一个通用的并行路由查找框架 ,框架适用于大多数路由查找算法 .并行查找框架可简化查找算法的设计 ,提高查找算法的速度 .使用二分查找算法 ,并行查找系统可以达到log2 (2N/B)的查找复杂度 (N为路由表前缀数目 ,B为大于 4的整数 ) .同时 ,并行查找系统对IPv6也具有很好的扩展性 . 展开更多
关键词 最长前缀匹配 二分查找 路由查找 路由更新
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一种基于并行Bloom Filter的高速URL查找算法 被引量:7
7
作者 周舟 付文亮 +1 位作者 嵩天 刘庆云 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1833-1840,共8页
URL查找是众多网络系统中重要的组成部分,如URL过滤系统、Web缓存等.随着互联网的迅速发展,URL查找面临的主要挑战是实现大规模URL集合下的高速查找,同时保证低存储和低功耗.本文提出了一种基于并行Bloom Filter的URL查找算法,CaBF.该... URL查找是众多网络系统中重要的组成部分,如URL过滤系统、Web缓存等.随着互联网的迅速发展,URL查找面临的主要挑战是实现大规模URL集合下的高速查找,同时保证低存储和低功耗.本文提出了一种基于并行Bloom Filter的URL查找算法,CaBF.该算法高度并行化,提供大规模URL集合下的高速最长前缀匹配,并很好地适应集合中不同数量的URL组件.理论分析和真实网络数据集上的实验表明,该算法相比现有算法可以降低假阳性概率达一个数量级(或者在满足相同假阳性概率的前提下降低存储和硬件逻辑资源消耗).此外,该方法的体系结构很容易映射到FPGA等硬件器件上,提供每秒超过150M次的URL查找速度. 展开更多
关键词 URL查找 布鲁姆过滤器 最长前缀匹配 现场可编程门阵列
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Trie树路由查找算法在网络处理器中的实现 被引量:11
8
作者 张琦 金胤丞 +1 位作者 李苗 章建雄 《计算机工程》 CAS CSCD 2014年第1期98-102,共5页
Trie树数据结构的实现方法灵活,所需存储器空间小,是实现高速路由查找和分组转发的理想选择。为满足10 Gb/s线速度网络处理器中微引擎的设计要求,提出一种基于最优平衡、多层存储的Trie树路由查找算法。建立一种平衡的压缩树结构,将该... Trie树数据结构的实现方法灵活,所需存储器空间小,是实现高速路由查找和分组转发的理想选择。为满足10 Gb/s线速度网络处理器中微引擎的设计要求,提出一种基于最优平衡、多层存储的Trie树路由查找算法。建立一种平衡的压缩树结构,将该树中相邻的多层节点压缩到一个存储节点中。通过构造特定的数据存储结构来减小树的搜索深度,以空间换取时间,从而提高路由查找速度和分组转发效率。在网络处理器的查找微引擎设计中实现Trie路由查找算法,实验结果表明,单个微引擎的查找速度为4.4 Mb/s,能达到节省存储空间、提高查找效率的效果。 展开更多
关键词 网络处理器 路由查找 最长前缀匹配 路径压缩 TRIE树 算法实现
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基于Hash和二叉树的路由表查找算法 被引量:2
9
作者 刘尉悦 王永纲 +1 位作者 张万生 王砚方 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期293-296,共4页
提出了一种基于Hash和二叉树的路由表查找算法,这一算法可以满足OC-768的转发要求,支持超过10万条前缀的大规模路由表,并且在路由表更新时,只有少量的存储器需要被改写.仿真结果显示,对于一个149 458条前缀的路由表,算法仅需要2 MB存储... 提出了一种基于Hash和二叉树的路由表查找算法,这一算法可以满足OC-768的转发要求,支持超过10万条前缀的大规模路由表,并且在路由表更新时,只有少量的存储器需要被改写.仿真结果显示,对于一个149 458条前缀的路由表,算法仅需要2 MB存储器,如果采用200 MHz的存储器芯片,平均的查找速度可以达到100 M次/秒. 展开更多
关键词 最长前缀匹配 路由表查找 HASH 路由表 二叉树
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一种基于哈希表和Trie树的快速IP路由查找算法 被引量:7
10
作者 崔尚森 张白一 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第9期156-158,共3页
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。... 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。 展开更多
关键词 路由查找 最长前缀匹配 哈希 TRIE树
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基于哈希表与多比特树的路由查找算法 被引量:2
11
作者 范富明 李念军 +1 位作者 雷升平 吉萌 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期63-67,共5页
网络带宽的急剧增加对处于网络节点的路由器设备数据转发速度提出了更高的要求。为此,将哈希表和多比特树相结合,提出一种新的路由查找算法。根据路由前缀的长度将路由表项分层存储在固定的三层Tree中,采用哈希表存储路由下一跳的信... 网络带宽的急剧增加对处于网络节点的路由器设备数据转发速度提出了更高的要求。为此,将哈希表和多比特树相结合,提出一种新的路由查找算法。根据路由前缀的长度将路由表项分层存储在固定的三层Tree中,采用哈希表存储路由下一跳的信息,根据目的IP地址在三层Tree结构中按最长前缀匹配的原则进行快速路由表项定位,并通过表项的信息在对应的哈希表中读取下一跳信息,进行数据转发。在多核平台上的测试结果表明,该算法在百万条路由环境下可达到双向10GB/s的速度,平均查找次数介于1~2次之间,平均延时小于30μs。 展开更多
关键词 路由器 路由查找 哈希表 多比特树 最长前缀匹配
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一种新的IP路由表快速搜索技术 被引量:2
12
作者 曾斌 邢继峰 李之棠 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2003年第18期147-149,共3页
随着因特网的飞速发展以及128位地址的IPv6的出现,路由表变得日益庞大,这给IP目标地址的查找速度提出了更高的要求。另外最长前缀匹配技术的出现使过去传统哈希搜索技术不再适用。为此,论文针对现有IP查找技术的缺点和不足,提出了一种... 随着因特网的飞速发展以及128位地址的IPv6的出现,路由表变得日益庞大,这给IP目标地址的查找速度提出了更高的要求。另外最长前缀匹配技术的出现使过去传统哈希搜索技术不再适用。为此,论文针对现有IP查找技术的缺点和不足,提出了一种新的二叉搜索算法。文中还对新的路由表数据结构进行了详细描述,并给出了该算法的一种软件实现方案。这种算法具有良好的可扩展性,不需要对现有协议进行改动,在实践中证明其具有良好的报文转发性能。 展开更多
关键词 最长前缀匹配 路由 二叉搜索 哈希搜索
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基于TCAM的快速更新算法 被引量:2
13
作者 付歌 杨明福 陈骏 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第9期19-21,共3页
目前用于实现线速数据包处理的硬件设备主要是TCAM。对于如何保持TCAM列表的排序这个问题,通常的解决方案提高了平均性能,但是浪费了TCAM空间。论述了一种改进的算法来管理TCAM使得其在最差情况下递增式更新时间保持较小,通过分析使... 目前用于实现线速数据包处理的硬件设备主要是TCAM。对于如何保持TCAM列表的排序这个问题,通常的解决方案提高了平均性能,但是浪费了TCAM空间。论述了一种改进的算法来管理TCAM使得其在最差情况下递增式更新时间保持较小,通过分析使其也能够用于解决数据包分类问题。 展开更多
关键词 TCAM 路由查找 数据包分类 最长前缀匹配
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基于代数决策图的路由查找算法 被引量:1
14
作者 徐周波 胡魁 +1 位作者 常亮 古天龙 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期99-104,共6页
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AD... 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。 展开更多
关键词 路由表 路由查找 代数决策图 符号算法 最长前缀匹配 伪布尔函数
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内容中心网络中名字查找技术的研究 被引量:4
15
作者 刘斌 汪漪 《电信科学》 北大核心 2014年第9期10-17,44,共9页
内容中心网络作为一种新型的未来网络体系架构被提出,以满足当前互联网信息共享的需求。内容中心网络使用类似域名的层次化名字结构对内容进行标识、路由和查找。由于互联网中内容众多,使用名字前缀构建的路由表,比传统的IP路由表大2... 内容中心网络作为一种新型的未来网络体系架构被提出,以满足当前互联网信息共享的需求。内容中心网络使用类似域名的层次化名字结构对内容进行标识、路由和查找。由于互联网中内容众多,使用名字前缀构建的路由表,比传统的IP路由表大2~5个数量级,且由于名字查找依旧遵循最长前缀匹配原则,使得实现高速名字查找是一个富有挑战性的难题。分析了名字查找的技术挑战、实施难点,介绍了主要技术方法以及当前在名字查找领域的主要研究成果。 展开更多
关键词 内容中心网络 名字查找 最长前缀匹配
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基于多分支优先级树的IP路由查找算法 被引量:1
16
作者 黄胜 张卫 +1 位作者 吴川川 陈胜蓝 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2014年第3期615-618,627,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 IP路由查找 多分支tire树 最长前缀匹配 多分支优先级树
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基于Bloom滤波器的快速路由查找方法 被引量:1
17
作者 于明 王振安 王东菊 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1247-1252,共6页
针对IP路由查找中的最长前缀匹配问题,提出了一种基于Bloom滤波器的快速路由查找方法。首先,通过建立首字节索引表,减少了需要并行查询的Bloom滤波器的数量。其次,基于IP地址前缀长度分布的不均匀性对Bloom滤波器组的设置进行了优化,降... 针对IP路由查找中的最长前缀匹配问题,提出了一种基于Bloom滤波器的快速路由查找方法。首先,通过建立首字节索引表,减少了需要并行查询的Bloom滤波器的数量。其次,基于IP地址前缀长度分布的不均匀性对Bloom滤波器组的设置进行了优化,降低了查询过程对Bloom滤波器总数的需求。最后,将基本Bloom滤波器位向量中的每一比特位与一个计数器相关联,实现了对路由更新的支持。理论分析表明,与现有方法相比,利用该方法进行路由查找可以实现更低的选路表平均探测次数,并在最坏情况下具有更低的平均探测次数上界。实验结果验证了该方法的有效性及相关理论分析的正确性。 展开更多
关键词 路由查找 最长前缀匹配 前缀汇聚 BLOOM滤波器 并行查询 路由表 IP网络 互联网
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基于RAM和TCAM存储结构的高速路由查找算法 被引量:2
18
作者 殷科 邓亚平 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第20期159-161,共3页
由于因特网速度的不断提高,网络流量的不断增加和路由表规模的不断扩大,IP路由查找已经成为制约核心路由器性能的主要瓶颈。文章分析了两种常用的基于硬件存储器的路由查找算法,并结合它们各自优点,提出了一种基于RAM和TCAM存储结构的... 由于因特网速度的不断提高,网络流量的不断增加和路由表规模的不断扩大,IP路由查找已经成为制约核心路由器性能的主要瓶颈。文章分析了两种常用的基于硬件存储器的路由查找算法,并结合它们各自优点,提出了一种基于RAM和TCAM存储结构的路由查找算法,该算法克服了上述两种算法的不足,具有查找速率高、更新时间快、存储代价低、易于实现等特点,是一种理想的适合于高速核心路由器环境的查找机制。 展开更多
关键词 路由查找 RAM TCAM 最长前缀匹配
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众核网络处理器下高速包转发系统设计与实现 被引量:1
19
作者 陈亮 王建 胡康 《计算机应用与软件》 CSCD 2016年第12期102-105,共4页
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... 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。 展开更多
关键词 众核处理器 数据包转发 路由查找 多分枝Tile树 最长前缀匹配
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基于快速搜索树的路由查表算法 被引量:1
20
作者 谭兴晔 张勇 雷振明 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2005年第7期226-228,233,共4页
根据路由表中前缀的分布特点,将路由集合分割成几个子集,然后分别针对每个子集建立搜索树来实现路由查表。借助哈希压缩索引表使搜索树的深度降低到3,加快了搜索树的查找速度。而BloomFilters的应用,使几乎平均一次搜索树的查找就可以... 根据路由表中前缀的分布特点,将路由集合分割成几个子集,然后分别针对每个子集建立搜索树来实现路由查表。借助哈希压缩索引表使搜索树的深度降低到3,加快了搜索树的查找速度。而BloomFilters的应用,使几乎平均一次搜索树的查找就可以完成一次路由查表。该算法可以满足OC768链路的处理速度要求,支持达106数量级的路由表项,适于硬件流水线方式实现,具有很高的实用价值。这种方法用到IPv6同样可以收到很好的效果。 展开更多
关键词 IP路由查找 最长前缀匹配 搜索树 BLOOM FILTERS 哈希
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