[发明专利]一种基于复合trie树结构的源地址目的地址联合查找方法

说明书

一种基于复合trie树结构的源地址目的地址联合查找方法，可支持对源地址、目的地址的精确查找，实现组播报文的正确查找转发。本查找结构的创建步骤为：(1)对组播路由表项进行预处理；(2)使用组播源地址集合建立单棵trie树；(3)使用组播目的地址集合建立多棵trie树；(4)构建满足源地址目的地址联合查找的复合trie树结构。基于该结构的查找步骤为：(1)确定起始树节点；(2)使用源地址进行查找；(3)使用目的地址进行查找。本发明具有查找步骤简单，易于实现，有效地降低查找结构深度和存储空间消耗的优点。

技术领域

本发明涉及一种基于复合trie树结构的源地址目的地址联合查找方法，属于网络交换技术领域。

背景技术

IP路由器支持单播、组播业务，当接收到单播报文时，根据目的地址进行最长前缀匹配查找，实现单播报文的查找转发。IP路由器运行PIM组播协议，支持三种工作模式：稀疏模式组播、密集模式组播和特定源组播。当IP路由器工作于特定源组播模式时，使用源地址S和目的地址(即组地址)G(S,G)共同标识一个会话，只针对目的地址进行最长前缀匹配的查找结构已不能满足此需求，因此需要对源地址、目的地址进行联合查找，完成(源地址,目的地址)精确匹配，保障组播报文查找转发的正确性。

“实现组播路由快速查找的一种方法”，使用所有组播路由记录(组播组，组播源)建立网格，路由器通过源地址和组地址在网格确定一个唯一的交叉处，使用两个内容寻址器进行源地址和组地址的精确匹配查找，若对组地址进行精确匹配查找返回的结果为x，对源地址进行精确匹配查找返回的结果为y，则(x,y)表示网格中某个交叉处，若该值为‘0’则说明这一(组播组，组播源)对应的转发信息不存在，触发网络处理器来计算相应的转发信息，若该值为‘1’则计算下一跳位图流数组的索引值，在下一跳位图流数组中读出相应位置的下一跳位图流即转发的输出端口，完成组播地址的查询过程。该方法查询过程很简单，查找表规模较大，占用存储空间严重，与本专利使用的复合trie树结构完全不同，且不适合使用在资源严重受限的星载IP路由设备中。

“一种基于分段式存储的组播路由查找方案”，提出一种基于TCAM的分段式存储查找方法，TCAM表项存储查找关键字，SRAM存储查找结果，一级关键字是组播路由查找关键字，查找关键字按照先组播源地址后组播组地址串行输入。一级关键字的查找以TCAM实现，二级关键字是TCAM匹配地址到SRAM的映射地址，二级关键字的索引利用SRAM实现，SRAM返回的结果为最终结果，配合流水线设计，可实现高速查找。该方法与本专利使用的复合trie树查找结构完全不同，且资源消耗严重不适用于星载IP路由设备。

“一种精确转发IP特定源组播数据的实现方法”，专利号20140399650.8，专利提出提供一种精确转发IP特定源组播数据的实现方法，可以分别根据组播转发表项或PON接口转发表项来对硬件IP组播转发表进行维护，实现对特定源的组播流进行精确控制。该方法侧重研究组播源地址的变化(分为允许转发的源地址、禁止转发的源地址)和组播组过滤模式的变化(分为INCLUDE模式和EXCLUDE模式)引起对硬件转发表的添加和删除操作，并未针对特定源组播建立转发表及查找转发的问题给出具体方法。

“增强多位trie树查找方法和装置”，专利号200710123674.0，专利使用多位trie树的查找方法，对扩展位图及上下级树节点之间的关系提出优化改造。算法对单棵trie树结构进行压缩，且主要针对trie树的最长匹配查找，未涉及源地址目的地址联合查找。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术不足，提出一种基于复合trie树结构的源地址目的地址联合查找方法，实现组播报文源地址、目的地址的精确匹配查找。

本发明所采用的技术解决方案：

一种基于复合trie树结构的源地址目的地址联合查找方法，步骤如下：

(1)建立复合trie树结构，具体为：