[发明专利]一种高效分布式路由表的实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及网络交换设备领域，具体来讲是一种高效分布式路由表的实现方法。

背景技术

随着网络技术的发展，网络规模越来越大，对网络交换设备的路由表容量和路由表查找效率的要求也越来越高。

当前，对于网络核心路由器和三层交换机等IP网络交换设备，越来越多地采用了分布式软件架构，其基本特点是系统有专用的主控盘，同时存在多块独立的业务接口盘。在系统路由表的组成上，一般实现方法是主控盘根据网络拓扑生成路由信息表，各业务接口盘分别拷贝一份完全相同的路由信息表，该路由信息表对于业务接口盘来说即是转发信息表，其容量大小取决于业务接口盘的硬件转发表容量。当网络数据包到到达某一块业务接口盘时，业务接口盘首先根据目的IP地址查找本盘上的路由信息表，如果目的地址是本设备地址，则将数据包送主控盘处理；否则，根据查到的路由找到与其对应的出接口，在完成必要的业务处理后，将报文通过交换盘发给该出接口所在的业务接口盘，在出接口所在业务接口盘上，也可能会进行必要的业务处理，然后由出接口所在的业务接口盘将报文从该出接口发送出去。各个业务接口盘对数据包的处理方式相同，同时每个业务接口盘接收到的数据报文的目的IP地址都有可能是任意IP地址，因此为了保证所有数据报文在任意业务接口盘上都能被正确处理和转发，每个业务接口盘必须具备本设备学习到的所有路由信息。这样，单个业务接口盘上路由表的大小，就决定了整个设备路由表容量大小，从而一端设备的路由表容量取决于各业务接口盘中路由表容量最小的一个。

举例来说，如果一端设备有三个业务接口盘，业务接口盘1的硬件转发表容量为A，业务接口盘2的硬件转发表容量为B，业务接口盘3的硬件转发表容量为C，若A＝B＝C，即三个业务接口盘路由表容量相同，则这端设备的路由表容量就等于A，而不能大于A；若A＜B＜C，即业务接口盘1的硬件转发表容量比其他两个业务接口盘都小，则这端设备的路由表容量就等于A，也不能大于A。

这样以来，在一端设备上如果有多个业务接口盘，这端设备在进行业务处理和业务转发过程中并不能充分利用所有的硬件资源，对于硬件资源来说是很大的浪费。同时，由于每个业务接口盘都存储了一个本端设备全局路由表，在路由查找效率上也会低于基于局部路由表查找。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种高效分布式路由表的实现方法，在不改变各个业务单盘硬件转发芯片的情况下，将分布式网络系统中多个单盘的路由表叠加在一起，提高整个系统设备的路由表容量，并通过二级路由查找算法，有效提高了路由表查找效率。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种高效分布式路由表的实现方法，包括如下步骤：S1.主控盘将路由信息表与静态路由表一起组成整机路由表，再根据哈希算法对整机路由表进行分组，将每个哈希分组对应下发到每个业务接口盘上，作为业务接口盘的一级路由表，针对每个哈希分组建立一个内部静态路由表条目，将所有哈希分组对应的内部静态路由表条目组成一个二级路由表，分别存储到每个业务接口盘上；S2.当一个业务接口盘由业务接口从路由系统外部收到数据报文后，如果查到路由，则将数据报文从相应端口发出；如果未查到，则查询二级路由表，如果在二级路由表中查到路由，则给该数据报文打上一个特殊标志，并转发给目标业务接口盘；如果在二级路由表中未查到，则丢弃该数据报文；S3.当一个业务接口盘由内部接口从路由系统内部收到数据报文后，首先检查该数据报文是否带有特殊标志，若有，则直接查询该业务接口盘的一级路由表；如果在一级路由表中查到对应的路由表项，则将该数据报文中的特殊标志剥离，还原数据报文后从该路由表所指定的端口发出；如果在一级路由表中查询失败，则将该数据报文丢弃；若无特殊标志，而根据其是否携本业务接口盘有效端口号信息，从相应端口发出或丢弃。

在上述技术方案的基础上，所述S1中，路由信息表由分布式系统主控盘根据网络拓扑由动态路由协议生成。

在上述技术方案的基础上，所述S1中，哈希算法将路由表中目标地址的前X位的值作为键值，计算出每个路由表的哈希值，将哈希值相同的路由表分为一组，且保证各个分组中路由表的条目数最多相差一条。

在上述技术方案的基础上，所述X值的大小根据整个分布式系统配置状况进行人工设置，或者通过自动检测业务接口盘的数目后，再通过整机路由表条目数计算出每个业务接口盘平均路由条目数，再根据每个业务接口盘平均路路由条目数反推出X的值。