[发明专利]一种基于快、慢表的路由器查表方法

说明书

本发明公开了一种基于快、慢表的路由器查表方法，步骤为：S1：控制平面中表项更新引起表项计算并向数据平面下发表项；S2：数据平面接收到控制平面的表项更新消息，并更新本地的表项；S3：数据平面利用控制平面下发的表项进行查表操作用于决定报文的转发行为；S4：当数据平面完成当前任务时，检查是否管控通道有下发的表项更新消息；如果检查到存在表项更新的消息，转至步骤S2，进行表项更新与安装操作；否则，转至步骤S3，查找转发表并决定报文转发行为。本发明具有实现简单、性能优化明显、可提升路由器转发性能等优点。

技术领域

本发明主要涉及到路由器技术领域，特指一种基于快、慢表的路由器查表方法。

背景技术

随着网络技术的发展和用户需求的日益丰富，传统的网络基础设施管理模式已经无力应对当前局面，比如新业务快速部署、基础设施资源统筹管理以及软件与硬件松耦合特性等。以软件定义网络（Software Defined Network，SDN）和网络功能虚拟化（NetworkFunction Virtualization，NFV）为代表的新的设计理念和新的技术手段诞生，为网络基础设施的管理提供了一种基于实时任务的虚拟化技术的云架构模式。其中，SDN将网络架构划分为控制面和数据面，从而加快新业务部署速度；NFV目的在于实现软件和硬件的解耦，利用通用的网络基础设施部署网络服务以及按需编排业务。而路由器作为网络基础设施的重要组成部分，如何确保其在通用的网络基础设施具有较高的转发性能是研究的热点。

关于提升软件路由器的性能研究主要集中以DPDK、Netmap、Packet Batching等代表I/O优化、采用多核和多线程机制加速报文处理能力以及优化路由查表的速度等方面。在路由器设备中，除了查找转发表确定报文的下一跳之外，它仍要查询一类基于报文分类的安全控制策略，即访问控制列表（Access Control List，ACL），通过与报文对应字段进行匹配，根据预定策略决定报文的执行方式，比如放行或阻止。路由器通过查找转发表和ACL表共同决定报文的转发行为。转发表通常由控制平面的路由协议自动生成，ACL表则是管理员根据网络管理的需求手动配置的，它们都是通过管控通道下发至数据平面。目前，商用路由器通常采用硬件方式查找转发表和ACL表，从而确保查表性能与路由器性能相匹配。然而通用平台往往不具备TCAM存储器，无法对硬件查表方式提供支撑。根据相关研究，软件查表速度通常会成为严重路由器性能的因素之一。

目前,转发表软件查找算法主要包括二叉树查找算法、24-8树查找算法、Bitmap查找算法等；ACL软件搜索算法主要包括RFC（Recursive Flow Classification）、分层查找树算法、集合归并查找树算法、应用决策树算法、Bit Vector等。有关转发表查找性能优化与ACL表查找性能优化是两个相互并行、互不交叉的研究课题。由于转发表中表项的前缀信息与ACL表的规则项的目的IP前缀信息存在相关性，可以通过查找ACL表优化转发表的查找或者通过查找转发表优化ACL表的查找。

综上所述，目前数据平面中ACL表和转发表查表两种割裂的查表组织方式不利于数据平面处理能力的提升，因而提供一种结合ACL表和转发表关联性来达到优化数据平面查表任务是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种实现简单、性能优化明显、可提升路由器转发性能的基于快、慢表的路由器查表方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于快、慢表的路由器查表方法，步骤为：

S1：控制平面中表项更新引起表项计算并向数据平面下发表项；

S2：数据平面接收到控制平面的表项更新消息，并更新本地的表项；

S3：数据平面利用控制平面下发的表项进行查表操作用于决定报文的转发行为；