[发明专利]用于处理交替配置的最长前缀匹配表的装置

说明书

本发明的各实施例涉及用于处理交替配置的最长前缀匹配表的装置和方法。一种网络交换机，包括存储器，存储器可配置用于存储字典树层级中的单个字典树的交替表表示。前缀表处理器使用输入网络地址并行访问单个字典树的交替表表示并且在每个交替表表示中搜索最长前缀匹配以获得本地前缀匹配。选择来自本地前缀匹配的最长前缀匹配。最长前缀匹配具有关联的下一跳索引基地址和偏移值。下一跳索引处理器利用下一跳索引基地址和偏移值访问存储器中的下一跳索引表以获得下一跳表指针。下一跳处理器使用下一跳表指针访问存储器中的下一跳表以获得目的地网络地址。

相关申请的交叉引用

本申请要求对通过引用将其公开内容结合于此、于2013年3 月12日提交的第61/778,293号美国临时专利申请的优先权。

技术领域

本发明总体上涉及处理计算机网络中的流量。更特别地，本发明涉及具有交替配置的最长前缀匹配表的网络交换机。

背景技术

图1图示了根据现有技术被利用的最长前缀匹配处理器100。最长前缀匹配处理器100包括用于在转发表104中找到条目的搜索引擎102。转发表中的每个条目具有关联的交换机标识符，交换机标识符表示用于网络分组的下一目的地(跳(hop))。

图2图示了现有技术的转发表104的简化版本。转发表具有前缀列和下一跳列，前缀列具有条目的集合，下一跳列具有指明的交换机标识符。每个前缀条目是网络地址的分段。星号(*)指明“不在意”状态。如果没有前缀匹配，则下一跳被指明为交换机“A”。希望获得具有如下前缀的匹配，该前缀因为其表示到目标机器的最具体路径而最长。

图3图示了由具有最长前缀匹配处理器100的交换机302接收的分组300。最长前缀匹配处理器生成到另一机器的跳，另一机器比如为交换机A、C或者E或者机器B、D、F或者G。

图4图示了二叉树或者字典树(trie)400。该图的顶部图示了三角形400，三角形400是在该图的底部示出的字典树400的简化的表示。字典树400具有由0和1表示的不同路径，其中0表示向左的路径并且1表示向右的路径。使用这一技术，可以用数字值指明字典树中的任何路径。如所示，字典树400的底部具有四个叶节点，其可以分支到八个目的地(0)至(7)。到目的地(0)的路径被表示为 000，因为三个左分支用来到达这一位置。到目的地(3)的路径被标识为011，因为一个左分支(0)后接两个右分支(1)。以这一方式，可以使用二进制值指定每个路径。字典树400具有三层节点并且因此被称为具有为三的步幅(stride)。

图5图示了字典树400可以与许多其他字典树具有任意复杂层级关系。例如，字典树400可以被视为层0，在其下方具有在层1的八个字典树400_1至400_8。这一字典树扩展可以推进用于任何数目的层，如图5中所示。每个字典树可以具有不同大小。因此，可以领会到，可以通过这样的结构定义任意长路径表达。

图6图示了字典树600的每个节点可以具有指明的编号。在这一示例中，如所示，节点被编号为1至7。

图7图示了其中下一跳信息驻留在暗节点(节点5和7)的场景。到节点5的路径可以用二进制被表达为01，而到节点7的路径可以用二进制被表达为11。参照图5可以领会到，节点路径可以遍历多个层并且将用长二进制值表达到特定节点的作为结果的路径。

鉴于前述，存在对提供用于标识最长前缀匹配的改进技术的持续需求。

发明内容