[发明专利]用于快速且大规模的最长前缀匹配的方法和系统

说明书

技术领域

这里公开的各种示例性实施方式通常涉及电信网络。

背景技术

互联网已经从用于机器互连的介质演进到用于将机器与内容(例如，视频和照片)连接的介质。尽管互联网已在各种机制(例如，经由IP地址路由信息)的基础上发展，鉴于互联网的当前状态，未来的架构可以使用替换的机制。在多种提案之中的一个公共原则是这些未来的架构可以被集中在提供的内容上，而不是机器自身上。

以内容为中心的连网是较新的范例，其中，内容由名称而不是位置来请求。该范例可以使用基于名称的路由，其中，路由器可以基于“内容名称”将业务移至目的地服务器。如此，互联网路由器可以被提供有关于内容正被移动的显式的信息。

基于名称的路由的一个结果是，尽管IP地址在变化的数量方面受限制，并且在地理上被群集，但内容名称实质上可以具有任意值，并且可以指向位于任何位置处的服务器，而不管拥有具有类似名称的内容的服务器的位置。如此，在基于名称的路由表中项的数量可以具有大于IPv4或IPv6路由表的数量级。这对有效存储该表和使用该表快速转发业务提出了新的挑战。

发明内容

各种示例性实施方式的简要概述在下面被提出。在以下概述中做出了一些简化和省略，该概述意图强调和引入各种示例性实施方式的一些方面，但不意图限制本发明的范围。对适于允许本领域的普通技术人员做出和使用本发明的概念的优选的示例性实施方式的具体描述将在随后的章节进行。

各种示例性实施方式涉及一种由第一网络设备执行的用于转发消息的方法，该方法包括以下中的一者或多者：在所述第一网络设备处接收要被转发的消息；确定该消息的目的地地址；确定该目的地地址是否被指派给所述第一网络设备；如果所述目的地地址未被指派给所述第一网络设备，则查询第二网络设备以得到所述目的地地址的下一跳；响应于所述查询，接收对所述目的地地址的所述下一跳的指示；以及由所述第一网络设备响应于对所述下一跳的所述指示来将所述消息转发至所述下一跳。

各种示例性实施方式涉及一种由第一网络设备执行的用于辅助第二网络设备转发消息的方法，该方法包括以下中的一者或多者：在所述第一网络设备处从所述第二网络设备接收查询，其中，该查询包括设备标识符(ID)和目的地地址；响应于接收到所述查询，至少基于所述设备ID和所述目的地地址来识别所述消息的下一跳，其中，所述下一跳是关于所述第二网络设备的下一跳；向所述第二网络设备传送指示所述下一跳的响应。

各种示例性实施方式涉及一种网络设备，该网络设备包括以下中的一者或多者：网络接口，被配置成接收消息；以及授权管理器：确定与所述消息相关联的目的地地址，确定该目的地地址是否被指派给所述网络设备，如果该目的地地址未被指派给所述网络设备，则经由所述网络接口查询第二网络设备，以得到所述目的地地址的下一跳，响应于所述查询并且经由所述网络接口，接收对所述目的地地址的所述下一跳的指示，以及响应于对所述下一跳的所述指示，经由所述网络接口将所述消息转发至所述下一跳。

描述了各种实施方式，其中，确定所述目的地地址是否被指派给所述第一网络设备的步骤包括：对所述目的地地址执行散列(hash)函数以产生散列密钥；识别多个网络设备标识(ID)中与所述散列密钥最接近的网络设备ID；以及确定所识别出的网络设备ID是否与所述第一网络设备相关联。

描述了各种实施方式，其中，所识别出的网络设备ID与所述第二网络设备相关联。

描述了各种实施方式，其中，执行散列函数的步骤包括：识别所述目的地地址的第一分量和第二分量；对所述第一分量进行散列；独立于对所述第一分量进行散列的步骤，对所述第二分量进行散列；以及将至少散列后的第一分量和散列后的第二分量合并以产生所述散列密钥。

各种实施方式还可以包括：确定所述第一网络设备是否存储与所述目的地地址相关联的缓存项；以及在所述第一网络设备处，响应于对所述下一跳的所述指示，添加与所述目的地地址相关联的且基于对所述下一跳的所述指示的新的缓存项，其中，确定所述目的地地址是否被指派给所述第一网络设备的步骤是在所述第一网络设备未存储与所述目的地地址相关联的缓存项时被执行的。

描述了各种实施方式，其中，所述目的地地址是内容名称。

各种实施方式还包括：将所述消息添加至未决的(pending)路由表；以及响应于接收到对所述目的地地址的所述下一跳的所述指示，从所述未决的路由表中检索(retrieve)该消息。