[发明专利]一种基于内存的IP地址最长匹配快速查找的方法

摘要

本发明涉及一种基于内存的IP地址最长匹配快速查找的方法，该方法首先对IP地址分成A类，B类，对IP按照8位一段的方式建立索引树，A类地址只有1层，B类地址有2层。对最底层，建立一个MASK桶索引，每个MASK下面挂接一个IP顺序表，在此顺序表中存放最终的IP项，查找的时候，根据传入的IP地址判定是A类还是B类地址，如果是A类地址，根据得到的MASK桶索引，从32位MASK的IP列表开始，采用二分法进行匹配，直到找到或者查找失败。如果是B类地址，则引导到第二段表中，用IP地址的次8位在第二段表中进行定位，并最终跟A类地址一样引导到MASK桶索引，进行查找。本发明的优点是查找快速、高效。

主权项

1.一种基于内存的IP地址最长匹配快速查找的方法，其特征在于，采用C、C++语言编程实现，运行于基于X86架构的PC服务器，或运行在防火墙、路由器网络设备中，其方法为：(一)：创建IP地址库加载到内存中的数据结构1)首先执行初始化操作，将IP地址库加载到内存中来，建立“第一段表”进行A、B类地址分别进行处理，将高8位＜128的IP地址库列入A类，强高8位＞128IP的地址库列入B类，并初始化该表中的内容为0；2)如果没有更多的IP地址记录，则结束；否则读取一个IP地址库中的IP地址/MASK对，先根据IP地址判断是A类还是B类地址，如果在“第一段表”中的指针为0，并且是A类地址，执行步骤3)；如果在“第一段表”中的指针为0，并且是B类地址，则执行步骤6)；如果在“第一段表”中的指针不为0，并且是A类地址，得到表项中指针指向的“MASK桶索引表”，并转向步骤4)；否则，得到表项中指针指向的“MASK桶索引表”，执行步骤7)；3)创建一个表项数为24个的“MASK桶索引表”，将所有表项初始化为0；4)根据掩码1的位数在“MASK桶索引表”中定位到相应的表项，如果该表项的指针为0，创建一个新的“IP顺序查找表”，并将该表项的指针指向新的“IP顺序查找表”；5)在上一步得到的“IP顺序查找表中”将新的IP插入，并转到步骤2)；6)创建一个新的“第二段表”，将所有表项初始化为0，并将“第一段表”中该项的指针指向新创建的“第二段表”；7)根据IP地址的次高8定位当前“第二段表”中的表项，判断表项中的指针值是否为0，如果是，创建一个表项数为16个的“MASK桶索引表”，并将所有表项初始化为0，并最后转到步骤4)；(二)快速查找的方法：1)根据传入的IP地址判断是A类还是B类地址，并根据IP地址高8位在“第一段表”中定位表项，如果表项中的指针值为0，则返回未匹配错误；2)如果是A类地址，根据步骤1)中得到的指针，获取“MASK桶索引表”的地址，并转到步骤4)执行。3)如果是B类地址，根据步骤1)中得到的指针，获取“第二段表”的地址，并根据IP地址次高8位在当前“第二段表”中定位表项，如果表项中的指针值为0，则返回未匹配错误。否则，根据该指针值，得到“MASK桶索引表”的地址；4)对得到的“MASK桶索引表”的地址，按照掩码1的位数，从多到少，依次对“IP顺序查找表”进行二分查找，如果找到，则返回匹配正确信息，否则返回未匹配错误。