[发明专利]名字查找方法及路由器

说明书

本发明公开了一种名字查找方法，包括：路由器接收到终端主机的数据包后，获取该数据包的名字前缀和该名字前缀的外形字串；根据该外形字串，在TCAM表中按位搜索以得到第一目标外形字串，该第一目标外形字串为在TCAM表中与名字前缀的外形字串匹配的外形字串中最长的外形字串；根据所述数据包的名字前缀在第一目标外形字串对应的哈希表中进行搜索，以获取目标名字前缀，该目标名字前缀为所述SRAM中与所述数据包的名字前缀匹配的名字前缀中最长的名字前缀；将数据包从目标名字前缀对应的下一跳端口转发出去。本发明实施例还提供了一种路由器。采用本发明实施例可有效减少访问哈希表的次数，有利于提高名字查找和增量更新的吞吐量。

技术领域

本发明涉及互联网领域，尤其涉及一种名字查找方法及路由器。

背景技术

与现有互联网的以主机为中心的网络服务模式不同，命名数据网络(Named-DataNetwork,NDN)采用以内容为中心的网络服务模式，更符合网络用户对内容的分发与获取的关键需求。NDN是未来网络体系结构的重要演变方向，不仅提升互联网的可伸缩性和安全性，而且增加移动性支持和容错能力。

NDN采用基于层次化名字的数据包转发算法，即通过依次查找内容缓存表(Content Store,CS)、兴趣记录表(Pending Interest Table,PIT)、转发表(ForwardingInformation Base,FIB)等进行数据包的路由转发。NDN数据包转发的基本流程包括：兴趣包查询CS，如果查询成功则返回数据包给请求方。如果查询失败，则查询PIT，如果PIT已存储该兴趣包的表项，则等待数据包返回后发送给请求方。如果PIT未存储该兴趣包的表项，则创建该条目，并继续查询FIB。查询FIB后的匹配结果存储到PIT中，最后从给定的端口转发该兴趣数据包。当接收到数据包时，查询PIT表，发送给相应的请求方，并删除PIT中对应的兴趣包的表项。NDN名字查找算法是NDN数据包转发的关键。NDN名字查找算法面临查找和更新吞吐量等性能挑战。其主要原因是NDN名字长度不固定且无限制大小，采用基于层次化名字的最长前缀匹配，导致NDN名字查找的复杂且低效。另外，NDN转发需要频繁动态的路由更新操作，因此NDN名字查找算法必须支持高速的增量更新。

现有的NDN名字查找算法主要是基于SRAM的软件实现方案，即采用哈希表(HashTable)，布鲁姆过滤器(Bloom Filter)，查找树(Trie)等数据结构存储名字，通过优化软件实现中的前缀匹配顺序来提高名字查找吞吐量；现有的NDN名字查找算法主要包括NFD算法、线性搜索(Liner Search，LS)算法、二叉搜索(Binary Search,BS)算法、布鲁姆过滤器辅助的哈希表(Bloom Filter-Aided Hash Table，BFAST)算法等。但是这些方法由于自身的局限性，存在不支持增量删除、查找吞吐量低、更新吞吐量低等缺点。

发明内容

本发明实施例提供一种名字查找方法及设备，克服了不支持增量删除、查找吞吐量低、更新吞吐量低等缺点。

第一方面，本发明实施例提供一种名字查找方法，包括：

接收到终端主机的数据包后，获取所述数据包的名字前缀和所述数据包的名字前缀的外形字串，所述外形字串为所述名字前缀每层的字符长度构成的字符串；

根据所述数据包的名字前缀的外形字串，在三态内容寻址存储器TCAM表中按位搜索以得到第一目标外形字串，所述第一目标外形字串为在所述TCAM表中与所述数据包的名字前缀的外形字串匹配的外形字串中最长的外形字串；

根据所述数据包的名字前缀在静态随机接入存储器SRAM中与所述第一目标外形字串对应的哈希表中进行搜索，以获取第一目标名字前缀，所述第一目标名字前缀为所述SRAM中与所述数据包的名字前缀匹配的名字前缀中最长的名字前缀，所述哈希表中存储有具有相同外形字串的名字前缀；