CN101562574A - 一种路由表的更新方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种路由表的更新方法，所述小规格接口板配置与所述路由表对应的第一对应关系，所述第一对应关系用于存储路由表项的IP信息；当接收到第一路由表项时，所述小规格接口板根据预设的第一策略在所述第一对应关系中存储所述第一路由表项对应的IP信息，并判断所述路由表占用的路由容量是否达到预设的数值；当判断结果为是时，所述小规格接口板根据预设的第二策略在所述第一对应关系中获得第二路由表项对应的IP信息，并删除所述第二路由表项对应的IP信息。本发明中，大规格接口板转发数据时的传输路径与小规格接口板转发数据时传输路径相同。本发明还提出了一种对应本发明方法的装置。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种路由表的更新方法及装置。
背景技术
在交换设备中，对数据报文进行转发时需要查找FIB(ForwardingInformation Base，转发信息库)表，从FIB表中获得下一跳路由器地址以及转发该数据报文的物理端口，通过该物理端口将数据报文转发到下一跳路由器，现有的FIB表是全局的，路由信息需要下发到所有接口板。
在同一台交换设备中，会存在多种接口板路由规格不一致的情况，即多种接口板的路由容量不一致，例如，大规格接口板的路由容量为128K，小规格接口板的路由容量为32K，而随着IP网络规模的日益扩大，路由容量不断增加，交换设备在转发时面临大容量路由的巨大挑战，当小规格接口板已经存储了32K路由信息(路由转发表)的路由容量时，再有路由转发表(例如，表项1)发送给小规格接口板，此时，该路由转发表无法发送给小规格接口板；但是对于大规格接口板，由于路由容量(128K)远大于小规格接口板的路由容量，上述的路由转发表可以发送给大规格接口板。
对数据报文进行转发时，当需要使用上述的表项1获得下一跳路由器地址以及转发该数据报文的物理端口，在大规格接口板中，可以查找到该表项1并获得下一跳路由器地址以及转发该数据报文的物理端口，但是对于小规格接口板，无法查找到表项1，此时，大规格接口板和小规格接口板获得的下一跳路由器地址是不相同的，即转发路径不一致。例如，在大规格接口板和小规格接口板中存储了表1所示的FIB表，此时，小规格接口板已经没有路由容量，当有表2需要存储时，大规格接口板可以存储表2，而小规格接口板无法存储表2。
表1
| 目的地址 | 掩码长度 | 下一跳 |
| 192.168.1.0 | 24 | 2.2.2.2 |
表2
| 目的地址 | 掩码长度 | 下一跳 |
| 192.168.1.1 | 32 | 1.1.1.1 |
当接收到目的地址是192.168.1.1的报文，在大规格接口板中以1.1.1.1的下一跳地址进行转发(选取掩码长度最长的转发表项)，而在小规格接口中以2.2.2.2的下一跳地址进行转发(报文中携带的目的地址与掩码进行匹配可以获得FIB表项中的目的地址)，可见，转发路径不相同，这在交换设备中是需要避免的。
为了保证转发路径的一致性，现有技术中提出了降低接口板规格的使用方法，即将小规格接口板的规格作为整个交换设备的规格，例如，当交换设备中有128K路由容量的接口板、64K路由容量的接口板、32K路由容量的接口板，将32K路由容量的接口板的规格作为整个交换设备的规格，即交换设备中的所有接口板只存储32K的路由信息，从而保证转发路径的一致性。
现有技术中，还可以将小规格接口板的所有转发报文重定向到大规格接口板中，通过使用大规格接口板转发数据报文(替小规格接口板转发数据报文)。
基于上面的分析，目前路由表在更新时存在如下缺点：
当使用降低接口板规格的方法保证转发路径的一致性时，造成了大规格接口板转发表资源的浪费。
使用将小规格接口板的转发报文重定向到大规格接口板的方法保证转发路径的一致性时，浪费了小规格接口板的资源，同时加重了大规格接口板的负担。
发明内容
本发明提供一种路由表的更新方法及装置，以保证小规格接口板与大规格接口板在转发数据时的传输路径一致，并减轻大规格接口板的负担。
为了达到上述目的，本发明提出了一种路由表的更新方法，应用于包括不同规格接口板的交换设备中，所述不同规格接口板包括大规格接口板和小规格接口板，所述大规格接口板和小规格接口板中均存储了路由表，所述方法包括以下步骤：
所述小规格接口板配置与所述路由表对应的第一对应关系，所述第一对应关系用于存储路由表项的IP信息；
当接收到第一路由表项时，所述小规格接口板根据预设的第一策略在所述第一对应关系中存储所述第一路由表项对应的IP信息，并判断所述路由表占用的路由容量是否达到预设的数值；
当判断结果为是时，所述小规格接口板根据预设的第二策略在所述第一对应关系中获得第二路由表项对应的IP信息，并删除所述第二路由表项对应的IP信息。
优选的，所述方法还包括：
所述小规格接口板配置与所述路由表对应的第二对应关系，所述第二对应关系用于存储路由表项；
所述删除第二路由表项对应的IP信息之后，还包括：
当所述第一路由表项和所述第二路由表项相同时，所述小规格接口板将所述第一路由表项存储到所述第二对应关系中；
当所述第一路由表项和所述第二路由表项不同时，所述小规格接口板从所述路由表中删除所述第二路由表项，将所述第二路由表项存储到所述第二对应关系中；并在所述路由表中存储所述第一路由表项。
优选的，所述小规格接口板判断所述路由表占用的路由容量是否达到预设的数值之后，还包括：
当判断结果为否时，所述小规格接口板将所述第一路由表项存储到所述路由表中。
优选的，所述路由表占用的路由容量达到预设的数值之后，对所述路由表进行调整使得所述路由表占用的路由容量小于预设的数值时，
所述小规格接口板根据预设的第三策略从所述第二对应关系中获取第三路由表项，并在所述第二对应关系中删除所述第三路由表项；
所述小规格接口板在所述第一对应关系中存储所述第三路由表项对应的IP信息，并将所述第三路由表项存储到所述路由表中。
优选的，所述路由表项的IP信息具体为所述路由表项中携带的目的IP地址信息和掩码信息；
所述第一对应关系具体为用于存储所述目的IP地址信息和掩码信息的radix树，所述radix树是基于二进制的键值查找树；
所述第二对应关系具体为用于存储被替换掉的路由表项的红黑树，所述被替换掉的路由表项为所述路由表中无法存储的路由表项。
优选的，所述小规格接口板根据预设的第一策略在所述第一对应关系中存储所述第一路由表项对应的IP信息具体包括：
所述小规格接口板根据掩码长短在所述radix树的对应位置上存储所述第一路由表项。
优选的，所述小规格接口板根据预设的第二策略在所述第一对应关系中获得第二路由表项对应的IP信息具体包括：
所述小规格接口板从所述radix树的最上方开始匹配，得到所述路由表中有记录的掩码最短的路由表项为所述第二路由表项。
优选的，所述小规格接口板根据预设的第三策略从所述第二对应关系中获取第三路由表项具体包括：
所述小规格接口板在所述红黑树中选择掩码最长的路由表项为所述第三路由表项。
优选的，当需要使用所述小规格接口板对数据进行转发时，所述方法还包括：
所述小规格接口根据所述数据中携带的目的地址信息查找所述路由表，并根据所述路由表转发所述数据；或
所述小规格接口将所述数据发送给所述大规格接口板，由所述大规格接口板根据所述数据中携带的目的地址信息查找所述路由表，并根据所述路由表转发所述数据。
本发明提出了一种路由表的更新装置，应用于包括不同规格接口板的交换设备中，所述不同规格接口板包括大规格接口板和小规格接口板，所述大规格接口板和小规格接口板中均存储了路由表，所述路由表的更新装置为所述小规格接口板，所述装置包括：
配置模块，用于配置与所述路由表对应的第一对应关系，所述第一对应关系用于存储路由表项的IP信息；
存储模块，与所述配置模块电性连接，用于当接收到第一路由表项时，根据预设的第一策略在所述配置模块配置的第一对应关系中存储所述第一路由表项对应的IP信息，并判断所述路由表占用的路由容量是否达到预设的数值；
处理模块，与所述存储模块电性连接，用于当判断结果为是时，根据预设的第二策略在所述第一对应关系中获得第二路由表项对应的IP信息，并删除所述第二路由表项对应的IP信息。
优选的，所述配置模块还用于：
配置与所述路由表对应的第二对应关系，所述第二对应关系用于存储路由表项；
所述处理模块还用于：
当所述第一路由表项和所述第二路由表项相同时，所述小规格接口板将所述第一路由表项存储到所述第二对应关系中；
当所述第一路由表项和所述第二路由表项不同时，所述小规格接口板从所述路由表中删除所述第二路由表项，将所述第二路由表项存储到所述第二对应关系中；并在所述路由表中存储所述第一路由表项。
优选的，所述存储模块还用于：
当判断结果为否时，将所述第一路由表项存储到所述路由表中。
优选的，所述处理模块还用于：
所述路由表占用的路由容量达到预设的数值之后，对所述路由表进行调整使得所述路由表占用的路由容量小于预设的数值时，
根据预设的第三策略从所述第二对应关系中获取第三路由表项，并在所述第二对应关系中删除所述第三路由表项；在所述第一对应关系中存储所述第三路由表项对应的IP信息，并将所述第三路由表项存储到所述路由表中。
优选的，所述路由表项的IP信息具体为所述路由表项中携带的目的IP地址信息和掩码信息；
所述第一对应关系具体为用于存储所述目的IP地址信息和掩码信息的radix树，所述radix树是基于二进制的键值查找树；
所述第二对应关系具体为用于存储被替换掉的路由表项的红黑树，所述被替换掉的路由表项为所述路由表中无法存储的路由表项。
优选的，所述处理模块还用于：
根据掩码长短在所述radix树的对应位置上存储所述第一路由表项；从所述radix树的最上方开始匹配，得到所述路由表中有记录的掩码最短的路由表项为所述第二路由表项；在所述红黑树中选择掩码最长的路由表项为所述第三路由表项。
优选的，还包括：
发送模块，用于当需要使用所述小规格接口板对数据进行转发时，根据所述数据中携带的目的地址信息查找所述路由表，并根据所述路由表转发所述数据；或
将所述数据发送给所述大规格接口板，由所述大规格接口板根据所述数据中携带的目的地址信息查找所述路由表，并根据所述路由表转发所述数据。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：当小规格接口板无法存储路由表项时，将掩码最短的路由表项存储到第一对应关系中，从而保证使用掩码最长的路由表项转发数据，使得大规格接口板转发数据时所使用的路由表项，与小规格接口板转发数据时所使用的路由表项相同，保证了大规格接口板和小规格接口板转发路径的一致性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对本发明或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些附图，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种应用场景下提出的一种路由表项的更新方法流程图；
图2为本发明另一种应用场景下提出的一种路由表项的更新方法流程图；
图3A-图3E为本发明应用场景下维护radix树的示意图；
图4为本发明提出的一种路由表项的更新装置结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的仅仅是本发明一部分，而不是全部的。基于本发明，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他发明，都属于本发明保护的范围。
本发明的核心思想是通过在小规格接口板中维护第一对应关系(radix树)和第二对应关系(红黑树)，当小规格接口板接收到路由表项时，判断小规格接口板中存储的路由表是否已经无法继续存储路由表项，当无法继续存储路由表项时，将接收到的路由表项(第一路由表项)添加到第一对应关系的相应位置处，根据预设的第一策略(例如，选择掩码最短的路由表项)从第一对应关系中选择一个路由表项(路由表中的路由表项或该接收到的路由表项)，将该选择的路由表项(第二路由表项)存储到第二对应关系中，当该第二路由表项与该第一路由表项不相同时，需要从路由表中删除该第二路由表项，并在该路由表中存储该第一路由表项，从而保证在路由表中存储的是掩码较长的路由表项，当需要对数据进行转发时，使得大规格接口板转发数据时所使用的路由表项，与小规格接口板转发数据时所使用的路由表项相同，保证了大规格接口板和小规格接口板转发路径的一致性。
本发明中，通过在小规格接口板中维护第二对应关系，当对路由表进行调整时(例如，删除路由表中的路由表项)，可以根据预设的第二策略(例如，选择掩码最长的路由表项)从第二对应关系中选择路由表项，将该选择的路由表项存储到该路由表中，并在第二对应关系中删除相应的记录，从而保证大规格接口板和小规格接口板转发路径的一致性。
本发明一种应用场景下提出的一种路由表的更新方法，应用于包括不同规格接口板的交换设备中，所述不同规格接口板包括大规格接口板和小规格接口板，所述大规格接口板和小规格接口板中均存储了路由表，如图1所示，所述方法包括以下步骤：
步骤S101，所述小规格接口板配置与所述路由表对应的第一对应关系，所述第一对应关系用于存储路由表项的IP信息。其中，所述小规格接口板还需要配置与所述路由表对应的第二对应关系，所述第二对应关系用于存储路由表项。
步骤S102，当接收到第一路由表项时，所述小规格接口板根据预设的第一策略在所述第一对应关系中存储所述第一路由表项对应的IP信息，并判断所述路由表占用的路由容量是否达到预设的数值。其中，该根据预设的第一策略在所述第一对应关系中存储所述第一路由表项对应的IP信息，与判断所述路由表占用的路由容量是否达到预设的数值并没有先后的顺序关系。
具体的，该预设的数值为占满该小规格接口板的路由容量，例如，对于路由容量为64K的小规格接口板，当路由表占用的容量为64K时，判定所述路由表占用所述小规格接口板的路由容量达到所述预设的数值。
步骤S103，当判断结果为是时，所述小规格接口板根据预设的第二策略在所述第一对应关系中获得第二路由表项对应的IP信息，并删除所述第二路由表项对应的IP信息。
其中，当所述第一路由表项和所述第二路由表项相同时，所述小规格接口板将所述第一路由表项存储到所述第二对应关系中；当所述第一路由表项和所述第二路由表项不同时，所述小规格接口板从所述路由表中删除所述第二路由表项，将所述第二路由表项存储到所述第二对应关系中；并在所述路由表中存储所述第一路由表项。
步骤S104，当判断结果为否时，所述小规格接口板将所述第一路由表项存储到所述路由表中。
本发明中，所述路由表占用的路由容量达到预设的数值之后，对所述路由表进行调整使得所述路由表占用的路由容量小于预设的数值时，
所述小规格接口板根据预设的第三策略从所述第二对应关系中获取第三路由表项，并在所述第二对应关系中删除所述第三路由表项；
所述小规格接口板在所述第一对应关系中存储所述第三路由表项对应的IP信息，并将所述第三路由表项存储到所述路由表中。
本发明中，所述路由表项的IP信息具体为所述路由表项中携带的目的IP地址信息和掩码信息；所述第一对应关系具体为用于存储所述目的IP地址信息和掩码信息的radix树，所述radix树是基于二进制的键值查找树；所述第二对应关系具体为用于存储被替换掉的路由表项的红黑树，所述被替换掉的路由表项为所述路由表中无法存储的路由表项。
进一步的，所述小规格接口板根据预设的第一策略在所述第一对应关系中存储所述第一路由表项对应的IP信息具体为所述小规格接口板根据掩码长短在所述radix树的对应位置上存储所述第一路由表项。所述小规格接口板根据预设的第二策略在所述第一对应关系中获得第二路由表项对应的IP信息具体为所述小规格接口板从所述radix树的最上方开始匹配，得到所述路由表中有记录的掩码最短的路由表项为所述第二路由表项。所述小规格接口板根据预设的第三策略从所述第二对应关系中获取第三路由表项具体为所述小规格接口板在所述红黑树中选择掩码最长的路由表项为所述第三路由表项。
可见，本发明中，当小规格接口板无法存储路由表项时，将掩码最短的路由表项存储到第一对应关系中，从而保证使用掩码最长的路由表项转发数据，使得大规格接口板转发数据时所使用的路由表项，与小规格接口板转发数据时所使用的路由表项相同，保证了大规格接口板和小规格接口板转发路径的一致性。
本发明另一种应用场景下提出的一种路由表的更新方法，该方法适用于在交换设备中包含有不同规格的接口板，其中，该不同规格的接口板包括大规格接口板(路由容量大)和小规格接口板(路由容量小)，本发明中，为了方便描述，该大规格接口板为路由容量最大的接口板，其他接口板均为小规格接口板，例如，在交换设备中包含128K路由容量的接口板、64K路由容量的接口板、32K路由容量的接口板，该128K路由容量的接口板为大规格接口板，该64K路由容量的接口板和32K路由容量的接口板为小规格接口板；当然，该大规格接口板和小规格接口板还有其他的定义方式，在此不再赘述。本发明中，该交换设备包括但不限于路由器、交换机、集线器等。上述本应用场景下的路由表的更新方法如图2所示，包括以下步骤：
步骤S201，交换设备获得路由表项，该路由表项为FIB表项。
其中，交换设备中获得该路由表项的实体包括但不限于主控板、具有获得路由表项功能的模块，以主控板为例进行说明，该主控板获得路由表项的方式包括但不限于：静态生成路由表项、动态生成路由表项；动态生成路由表项具体为：通过接收ICMP(Internet Control Message Protocol，网际控制报文协议)重定向报文生成路由表项，或通过路由协议自动交换路由信息从而生成路由表项，该路由协议包括：RIP(Routing information Protocol，路由选择信息协议)，IGRP(Interior Gateway Routing Protocol，内部网关路由协议)，EIGRP(Enhanced Interior Gateway Routing Protocol，加强型内部网关路由协议)，OSPF(Open Shortest Path First，开放式最短路径优先)，BGP(BorderGateway Protocol，边界网关协议)。
其中，路由表中包括但不限于以下内容：(1)目的地址，用于标识IP数据报的目的地址或目的网络；(2)网络掩码，与该目的地址一起来标识目的终端或交换设备所在的网段地址，将目的地址和网络掩码“逻辑与”后可得到目的终端或交换设备所在网段的地址，(例如，目的地址为129.102.8.10、掩码为255.255.0.0的主机或交换设备所在网段的地址为129.102.0.0)，其中，掩码由若干个连续的1构成，既可以用点分十进制法表示，也可以用掩码中连续1的个数来表示，例如，上述的255.255.0.0为16位；(3)出接口，指明IP报文将从该交换设备的哪个接口转发；(4)下一跳IP地址，更接近目的网络的下一个交换设备的地址，如果只配置了出接口，下一跳IP地址是出接口的地址。
步骤S202，交换设备将路由表项发送给接口板。
交换设备中的主控板在获得路由表项之后，需要将该路由表项发送给该交换设备中的所有接口板(所有的小规格接口板和大规格接口板)，其中，主控板可以每获得一个路由表项后向所有接口板发送该路由表项，也可以根据预设的策略(例如，该预设的策略设置为周期性的发送)向所有接口板发送该路由表项。本发明中，以主控板每获得一个路由表项后向所有接口板发送该路由表项为例进行说明。
步骤S203，接口板保存该路由表项。
交换设备中的接口板在接收到该路由表项后，将该路由表项保存在预先存储的路由表(FIB表)中，在交换设备的大规格接口板和小规格接口板中均预先存储了该路由表，该路由表项需要分别保存到所有的接口板中。
在网络初始配置的时候，该路由表为空表，本发明中以路由表包括目的地址、掩码长度和下一跳为例进行说明。当接口板接收到路由表项之后，接口板将该路由表项存储在路由表中。
本发明中，对于大规格接口板，只需要保存该路由表项即可，而对于小规格接口板，还需要维护radix树(radix树是一种基于以二进制表示的键值的查找树，适合于处理非常长的、可变长度的键值(路由表项的目的地址)，radix树的基本思想是构建一个二叉树，在每个节点中都存储有进行下一次的bit测试之前需要跳过的bit数目，用来避免单路分支，即避免二叉树的某一段呈现只往左或者只往右生长的趋势；因此，一般意义上的radix树由内部节点和外部节点组成，内部节点用于指示需要进行bit测试的位置，并依据bit测试结果决定查找操作的前进方向，而外部节点则用于存储键值，查找操作将于外部节点处终止)。例如，当接收到路由表项1后，大规格接口板和小规格接口板均需要将该路由表项1存储在路由表中，该存储过程如表3所示。
表3
| 表项标识 | 目的地址 | 掩码长度 | 下一跳 |
| 表项1 | 192.168.0.0 | 16 | 1.1.1.1 |
对于小规格接口板，还需要将该路由表项1的目的地址信息写到radix树中，小规格接口板每接收到一个路由表项，便需要将该路由表项的目的地址信息写到radix树中，即小规格接口板需要维护radix树。其中，当小规格接口板已满的情况下，radix树具体用于使掩码较长的路由表项替换掩码最短的路由，从而保证大规格接口板的转发路径和小规格接口板的转发路径相同，其中，raidx树采用关键字的二进制信息(目的地址信息)和掩码长度作为查找、添加、或删除节点的关键信息。
具体的，当小规格接口板存储了路由表项1之后，在radix树维护路由表项的过程具体为：对于小规格接口板第一次存储的路由表项(表项1)，将该路由表项的IP地址和掩码长度写入到二叉树的根节点，如图3A所示。本发明中，大规格接口板只需用存储路由表项，没有radix树的相关维护过程，在以下的描述过程中不再赘述。
小规格接口板存储第二次接收到的路由表项(路由表项2)，如表4所示。
表4
| 表项标识 | 目的地址 | 掩码长度 | 下一跳 |
| 表项1 | 192.168.0.0 | 16 | 1.1.1.1 |
| 表项2 | 192.168.1.0 | 24 | 2.2.2.2 |
当小规格接口板存储了路由表项2之后，如图3B所示，在radix树维护路由表项的过程具体为：使用输入的节点(192.168.1.0/24)和当前根节点(192.168.0.0/16)做二进制比较，可知192.168.1.0/24的二进制为1100，0000，1010，1000，0000，0001，0000，0000/24，与根节点192.168.0.0/16(1100，0000，1010，1000，0000，0000，0000，0000/16)的二进制相比，能够完全匹配根节点，即输入的节点与当前节点的前16位(当前节点的掩码长度)完全相同，所以作为当前根节点的子节点，而由于第17位为0，需要挂接到根节点的左子树上(对于radix树，为0时挂接在左子树上，为1时挂接在右子树上)。
小规格接口板继续接收路由表项，对于第三次接收到的路由表项(路由表项3)，如表5所示。
表5
| 表项标识 | 目的地址 | 掩码长度 | 下一跳 |
| 表项1 | 192.168.0.0 | 16 | 1.1.1.1 |
| 表项2 | 192.168.1.0 | 24 | 2.2.2.2 |
| 表项3 | 192.168.2.0 | 24 | 3.3.3.3 |
当小规格接口板存储了路由表项3之后，如图3C所示，在radix树维护路由表项的过程具体为：使用输入的节点(192.168.2.0/24)和当前根节点(192.168.0.0/16)做二进制比较，可知192.168.2.0/24的二进制为1100，0000，1010，1000，0000，0010，0000，0000/24，与根节点192.168.0.0/16的二进制相比，能够完全匹配根节点，即输入的节点与当前节点的前16位完全相同，所以作为当前根节点的子节点，而由于第17位为0，需要挂接到根节点的左子树上；而此时在根节点的左树上已经存储了192.168.1.0/24，需要将192.168.2.0/24和192.168.1.0/24做比较已确定位置，通过比较192.168.2.0/24的二进制和192.168.1.0/24二进制可知，二者的前22位是相同的，即可得出二者的父节点192.168.0.0/22(1100，0000，1010，1000，0000，0000，0000，0000/22)，将该父节点挂接在根节点上，上述的192.168.1.0/24和192.168.2.0/24挂接在该父节点上，对于192.168.1.0/24，第23位为0，挂接在父节点的左子树上，192.168.2.0/24的第23位为1，挂接在父节点的右子树上。
小规格接口板继续接收路由表项，将接收的路由表项存储在该接口板的路由表中，并将该路由表项所对应的IP地址和掩码长度写到radix树的对应位置，该写入过程与上述写入到radix树中的过程相同，在此不再赘述。
当小规格接口板已满时(不能继续在路由表中存储路由表项)，小规格接口板接收到路由表项，先将该路由表项写入到radix树中的相应位置，例如，小规格接口板在存储了表5所示的内容之后接口板已满，在接收到表6所示的路由表项4，接口板将该目的地址(192.168.1.1)和掩码长度写入到radix树中的相应位置，如图3D所示，该写入过程与上述写入到radix树中的过程相同(192.168.1.1/32与192.168.1.0/24完全匹配，即前24位完全相同，第25位为0，需要挂接在192.168.1.0/24的左子树上)，在此不再赘述。本发明中，当需要在radix树中存储其他节点时，与本发明所示的存储表项1、表项2和表项3的过程相同，在此不再赘述。
表6
| 表项标识 | 目的地址 | 掩码长度 | 下一跳 |
| 表项4 | 192.168.1.1 | 32 | 4.4.4.4 |
将IP地址为(192.168.1.1)写入到radix树中的相应位置之后，对该IP地址进行匹配，匹配该IP地址对应的最短掩码路由，即从radix树的根节点开始查找，当找到第一个匹配该IP地址的节点(该匹配节点在掩码长度内与该192.168.1.1完全相同，例如，匹配节点的掩码长度为20位时，则该匹配节点的前20位与192.168.1.1完全相同)。显而易见的，第一次匹配该IP地址的节点总是根节点，而该根节点并不一定是有效的节点(当路由表中没有该根节点对应的记录时是无效节点)，即需要继续往下匹配，直到找到第一个有效节点为止；对应到本发明中，IP地址为(192.168.1.1)第一次匹配的节点为根节点(192.168.0.0)，从表5中看出存储了该节点对应的记录，即需要使用(192.168.1.1)替换(192.168.0.0)，将节点(192.168.1.1)存储到路由表中，并删除节点(192.168.0.0)，其中，在路由表中存储该节点(192.168.1.1)的位置可以与存储(192.168.0.0)的位置相同，也可以不同，如表7所示，以存储位置相同为例进行说明，本发明中，还需要删除radix树中的相应的记录，例如，根节点(192.168.0.0)，如图3E所示。
表7
| 表项标识 | 目的地址 | 掩码长度 | 下一跳 |
| 表项4 | 192.168.1.1 | 32 | 4.4.4.4 |
| 表项2 | 192.168.1.0 | 24 | 2.2.2.2 |
| 表项3 | 192.168.2.0 | 24 | 3.3.3.3 |
本发明中，当根节点不是有效的节点时，例如，对于表7所示的路由表项，在需要存储192.168.1.168时，根节点为192.168.0.0在表7中并没有相应的记录，即需要向下匹配(从radix树的最高级别向下匹配)，将会匹配到192.168.0.0/22，从表7中看出，也没有该节点的记录，继续向下匹配，一直到匹配到记录为止。
本发明中，当有多种规格(多种路由容量)的小规格接口板，例如，64K路由容量的接口板和32K路由容量的接口板，可知，当32K路由容量的接口板已满时，64K路由容量的接口板还可以继续存储路由表项，在此不再赘述。本发明中，并不局限于使用radix树的形式维护路由表项，任何可以找出路由表中的掩码最短的路由表项的方式均在本发明的保护范围之内。
本发明中，在小规格接口板中还需要维护红黑树，通过使用该红黑树存储被替换掉的路由表项，例如，当目的地址为(192.168.0.0)所对应的路由表项(表项2)被删除之后，需要将该路由表项存储到红黑树中。当需要存储到路由表中的路由表项为掩码最短的路由表项(通过radix树进行匹配后没有相应的记录)时，将该路由表项直接存储到红黑树中。
其中，红黑树是一种平衡二叉树，通过使用关键字匹配的方法实现查找，该关键字为掩码长度和IP地址，在红黑树中按照掩码长短进行顺序排放(例如，按照掩码的长度从长到短排放，或按照掩码的长度从短到长排放)，当路由表中出现空余的时候(例如，对路由表进行调整，删除路由表中的某条记录)，需要从红黑树中选出一个掩码最长路由表项，并将该路由表项存储到路由表中，以及将该路由表项的IP地址信息记录到radix树中的对应位置。其中，由于红黑树中的路由表项是按照掩码长短进行顺序排放的，即可以选择红黑树中最上面的路由表项(掩码的长度从长到短顺序排放)，将该最上面的路由表项存储到路由表中。
本发明中，当有多个掩码相同的地址，而该多个掩码相同的地址均是掩码最长的(当有多个掩码最长的相同地址时，接口板可以根据预设的策略从多个记录中任意选择其中一个)时，通过使用红黑树的排序特点对关键字作特殊处理，从而使得每次从红黑树中取到的节点的掩码均是最长的，例如下面所示的程序，
if(MaskInput＞MaskCurrent){
iCompResult＝1；
}else if(MaskInput＜MaskCurrent){
iCompResult＝-1；
}else if(MaskInput＝＝MaskCurrent){
if(IpAddrCurrent＞IpAddrInput){
iCompResult＝1；
}else if(IpAddrCurrent＜IpAddrInput){
iCompResult＝-1；
}else{
iCompResult＝0；
}
}
其中，MaskInput为输入节点(需要存储到红黑树中的路由表项)的掩码信息，MaskCurrent为当前节点(红黑树中的路由表项)的掩码信息，IpAddrInput为输入的节点的IP地址信息，IpAddrCurrent为当前节点的IP地址信息，iCompResult为排序结果；红黑树在使用上述程序所对应的排序方式之后，可以获得红黑树中掩码最大的节点，并且该节点的IP地址是最小的。
本发明中，并不局限于使用该红黑树保存路由表项，任何可以按照掩码长短对路由表项进行排序的方式均在本发明保护范围之内。
步骤S204，接口板通过使用路由表对数据进行转发。
本发明中，大规格接口板和小规格接口板在接收到数据后，均使用该存储在各自上的路由表转发该数据，以小规格接口板为例进行说明。小规格接口板在接收到数据时，从该数据中获取到目的地址信息(例如，192.168.1.1)，查找路由表，从路由表中选出该目的地址所对应的记录(即通过表7中对应的表项2和表项4均可以对应到该目的地址)，选择掩码最长的路由表项(通过表项4，表项4的掩码长度最长)转发该数据，即将该数据转发到下一跳4.4.4.4中，由下一跳继续发送给数据，后续发送过程在此不再赘述。
本发明中，当小规格接口板需要转发数据时，该小规格接口板还可以根据预设的策略将该数据发送给大规格接口板，由该大规格接口板转发该数据。其中，该预设的策略为小规格接口板根据实际的需要任意选择的，例如，小规格接口板发送10个数据报文之后，将第11个数据发送给大规格接口板，继续发送12-21的数据报文，将第22个数据发送给大规格接口板，以此类推，一直根据该策略发送数据。
其中，本发明方法可以根据实际需要对各个步骤顺序进行调整。
可见，本发明中，通过在小规格接口板中维护radix树和红黑树，当小规格接口板接收到路由表项时，判断小规格接口板中存储的路由表是否已经无法继续存储路由表项，当无法继续存储路由表项时，将接收到的路由表项(第一路由表项)添加到radix树的相应位置处，根据预设的第一策略(例如，选择掩码最短的路由表项)从radix树中选择一个路由表项(路由表中的路由表项或该接收到的路由表项)，将该选择的路由表项(第二路由表项)存储到红黑树中，当该第二路由表项与该第一路由表项不相同时，需要从路由表中删除该第二路由表项，并在该路由表中存储该第一路由表项，从而保证在路由表中存储的是掩码较长的路由表项，当需要对数据进行转发时，使得大规格接口板转发数据时所使用的路由表项，与小规格接口板转发数据时所使用的路由表项相同，保证了大规格接口板和小规格接口板转发路径的一致性。
本发明中，通过在小规格接口板中维护红黑树，当对路由表进行调整时(例如，删除路由表中的路由表项)，可以根据预设的第二策略(例如，选择掩码最长的路由表项)从红黑树中选择路由表项，将该选择的路由表项存储到该路由表中，并在红黑树中删除相应的记录，从而保证大规格接口板和小规格接口板转发路径的一致性。
本发明还提出了一种路由表的更新装置，应用于包括不同规格接口板的交换设备中，所述不同规格接口板包括大规格接口板和小规格接口板，所述大规格接口板和小规格接口板中均存储了路由表，所述路由表的更新装置为所述小规格接口板，如图4所示，所述路由表的更新装置包括：
配置模块41，用于配置与所述路由表对应的第一对应关系，所述第一对应关系用于存储路由表项的IP信息。
其中，所述配置模块41还用于配置与所述路由表对应的第二对应关系，所述第二对应关系用于存储路由表项。
存储模块42，与所述配置模块41电性连接，用于当接收到第一路由表项时，根据预设的第一策略在所述配置模块41配置的第一对应关系中存储所述第一路由表项对应的IP信息，并判断所述路由表占用的路由容量是否达到预设的数值。该预设的数值为占满该小规格接口板的路由容量，例如，对于路由容量为64K的小规格接口板，当路由表占用的容量为64K时，判定所述路由表占用所述小规格接口板的路由容量达到所述预设的数值。
所述存储模块42还用于当判断结果为否时，将所述第一路由表项存储到所述路由表中。
处理模块43，与所述存储模块42电性连接，用于当判断结果为是时，根据预设的第二策略在所述第一对应关系中获得第二路由表项对应的IP信息，并删除所述第二路由表项对应的IP信息。
所述处理模块43还用于当所述第一路由表项和所述第二路由表项相同时，所述小规格接口板将所述第一路由表项存储到所述第二对应关系中；
当所述第一路由表项和所述第二路由表项不同时，所述小规格接口板从所述路由表中删除所述第二路由表项，将所述第二路由表项存储到所述第二对应关系中；并在所述路由表中存储所述第一路由表项。
进一步的，所述处理模块43还用于：在所述路由表占用的路由容量达到预设的数值之后，对所述路由表进行调整使得所述路由表占用的路由容量小于预设的数值时，根据预设的第三策略从所述第二对应关系中获取第三路由表项，并在所述第二对应关系中删除所述第三路由表项；在所述第一对应关系中存储所述第三路由表项对应的IP信息，并将所述第三路由表项存储到所述路由表中。
需要说明的是，所述路由表项的IP信息具体为所述路由表项中携带的目的IP地址信息和掩码信息；所述第一对应关系具体为用于存储所述目的IP地址信息和掩码信息的radix树，所述radix树是基于二进制的键值查找树；所述第二对应关系具体为用于存储被替换掉的路由表项的红黑树，所述被替换掉的路由表项为所述路由表中无法存储的路由表项。
当本发明使用上述的对应关系时，所述处理模块43还用于根据掩码长短在所述radix树的对应位置上存储所述第一路由表项；从所述radix树的最上方开始匹配，得到所述路由表中有记录的掩码最短的路由表项为所述第二路由表项；在所述红黑树中选择掩码最长的路由表项为所述第三路由表项。
发送模块44，与所述存储模块电性连接，用于当需要使用所述小规格接口板对数据进行转发时，根据所述数据中携带的目的地址信息查找所述路由表，并根据所述路由表转发所述数据；或将所述数据发送给所述大规格接口板，由所述大规格接口板根据所述数据中携带的目的地址信息查找所述路由表，并根据所述路由表转发所述数据。其中，在存储模块42中存储了转发数据所需的路由表，即发送模块44需要与存储模块42连接，从而通过使用该路由表转发数据。
上述模块可以分布于一个装置，也可以分布于多个装置。上述模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
可见，本发明中，通过在小规格接口板中维护第一对应关系(radix树)和第二对应关系(红黑树)，当小规格接口板接收到路由表项时，判断小规格接口板中存储的路由表是否已经无法继续存储路由表项，当无法继续存储路由表项时，将接收到的路由表项(第一路由表项)添加到第一对应关系的相应位置处，根据预设的第一策略(例如，选择掩码最短的路由表项)从第一对应关系中选择一个路由表项(路由表中的路由表项或该接收到的路由表项)，将该选择的路由表项(第二路由表项)存储到第二对应关系中，当该第二路由表项与该第一路由表项不相同时，需要从路由表中删除该第二路由表项，并在该路由表中存储该第一路由表项，从而保证在路由表中存储的是掩码较长的路由表项，当需要对数据进行转发时，使得大规格接口板转发数据时所使用的路由表项，与小规格接口板转发数据时所使用的路由表项相同，保证了大规格接口板和小规格接口板转发路径的一致性。
本发明中，通过在小规格接口板中维护第二对应关系，当对路由表进行调整时(例如，删除路由表中的路由表项)，可以根据预设的第二策略(例如，选择掩码最长的路由表项)从第二对应关系中选择路由表项，将该选择的路由表项存储到该路由表中，并在第二对应关系中删除相应的记录，从而保证大规格接口板和小规格接口板转发路径的一致性。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (16)
1、一种路由表的更新方法，应用于包括不同规格接口板的交换设备中，所述不同规格接口板包括大规格接口板和小规格接口板，所述大规格接口板和小规格接口板中均存储了路由表，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
所述小规格接口板配置与所述路由表对应的第一对应关系，所述第一对应关系用于存储路由表项的IP信息；
当接收到第一路由表项时，所述小规格接口板根据预设的第一策略在所述第一对应关系中存储所述第一路由表项对应的IP信息，并判断所述路由表占用的路由容量是否达到预设的数值；
当判断结果为是时，所述小规格接口板根据预设的第二策略在所述第一对应关系中获得第二路由表项对应的IP信息，并删除所述第二路由表项对应的IP信息。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述小规格接口板配置与所述路由表对应的第二对应关系，所述第二对应关系用于存储路由表项；
所述删除第二路由表项对应的IP信息之后，还包括：
当所述第一路由表项和所述第二路由表项相同时，所述小规格接口板将所述第一路由表项存储到所述第二对应关系中；
当所述第一路由表项和所述第二路由表项不同时，所述小规格接口板从所述路由表中删除所述第二路由表项，将所述第二路由表项存储到所述第二对应关系中；并在所述路由表中存储所述第一路由表项。
3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述小规格接口板判断所述路由表占用的路由容量是否达到预设的数值之后，还包括：
当判断结果为否时，所述小规格接口板将所述第一路由表项存储到所述路由表中。
4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述路由表占用的路由容量达到预设的数值之后，对所述路由表进行调整使得所述路由表占用的路由容量小于预设的数值时，
所述小规格接口板根据预设的第三策略从所述第二对应关系中获取第三路由表项，并在所述第二对应关系中删除所述第三路由表项；
所述小规格接口板在所述第一对应关系中存储所述第三路由表项对应的IP信息，并将所述第三路由表项存储到所述路由表中。
5、如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述路由表项的IP信息具体为所述路由表项中携带的目的IP地址信息和掩码信息；
所述第一对应关系具体为用于存储所述目的IP地址信息和掩码信息的radix树，所述radix树是基于二进制的键值查找树；
所述第二对应关系具体为用于存储被替换掉的路由表项的红黑树，所述被替换掉的路由表项为所述路由表中无法存储的路由表项。
6、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述小规格接口板根据预设的第一策略在所述第一对应关系中存储所述第一路由表项对应的IP信息具体包括：
所述小规格接口板根据掩码长短在所述radix树的对应位置上存储所述第一路由表项。
7、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述小规格接口板根据预设的第二策略在所述第一对应关系中获得第二路由表项对应的IP信息具体包括：
所述小规格接口板从所述radix树的最上方开始匹配，得到所述路由表中有记录的掩码最短的路由表项为所述第二路由表项。
8、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述小规格接口板根据预设的第三策略从所述第二对应关系中获取第三路由表项具体包括：
所述小规格接口板在所述红黑树中选择掩码最长的路由表项为所述第三路由表项。
9、如权利要求1所述的方法，其特征在于，当需要使用所述小规格接口板对数据进行转发时，所述方法还包括：
所述小规格接口根据所述数据中携带的目的地址信息查找所述路由表，并根据所述路由表转发所述数据；或
所述小规格接口将所述数据发送给所述大规格接口板，由所述大规格接口板根据所述数据中携带的目的地址信息查找所述路由表，并根据所述路由表转发所述数据。
10、一种路由表的更新装置，应用于包括不同规格接口板的交换设备中，所述不同规格接口板包括大规格接口板和小规格接口板，所述大规格接口板和小规格接口板中均存储了路由表，所述路由表的更新装置为所述小规格接口板，其特征在于，所述装置包括：
配置模块，用于配置与所述路由表对应的第一对应关系，所述第一对应关系用于存储路由表项的IP信息；
存储模块，与所述配置模块电性连接，用于当接收到第一路由表项时，根据预设的第一策略在所述配置模块配置的第一对应关系中存储所述第一路由表项对应的IP信息，并判断所述路由表占用的路由容量是否达到预设的数值；
处理模块，与所述存储模块电性连接，用于当判断结果为是时，根据预设的第二策略在所述第一对应关系中获得第二路由表项对应的IP信息，并删除所述第二路由表项对应的IP信息。
11、如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述配置模块还用于：
配置与所述路由表对应的第二对应关系，所述第二对应关系用于存储路由表项；
所述处理模块还用于：
当所述第一路由表项和所述第二路由表项相同时，所述小规格接口板将所述第一路由表项存储到所述第二对应关系中；
当所述第一路由表项和所述第二路由表项不同时，所述小规格接口板从所述路由表中删除所述第二路由表项，将所述第二路由表项存储到所述第二对应关系中；并在所述路由表中存储所述第一路由表项。
12、如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述存储模块还用于：
当判断结果为否时，将所述第一路由表项存储到所述路由表中。
13、如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述处理模块还用于：
所述路由表占用的路由容量达到预设的数值之后，对所述路由表进行调整使得所述路由表占用的路由容量小于预设的数值时，
根据预设的第三策略从所述第二对应关系中获取第三路由表项，并在所述第二对应关系中删除所述第三路由表项；在所述第一对应关系中存储所述第三路由表项对应的IP信息，并将所述第三路由表项存储到所述路由表中。
14、如权利要求10-13任一项所述的装置，其特征在于，所述路由表项的IP信息具体为所述路由表项中携带的目的IP地址信息和掩码信息；
所述第一对应关系具体为用于存储所述目的IP地址信息和掩码信息的radix树，所述radix树是基于二进制的键值查找树；
所述第二对应关系具体为用于存储被替换掉的路由表项的红黑树，所述被替换掉的路由表项为所述路由表中无法存储的路由表项。
15、如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述处理模块还用于：
根据掩码长短在所述radix树的对应位置上存储所述第一路由表项；从所述radix树的最上方开始匹配，得到所述路由表中有记录的掩码最短的路由表项为所述第二路由表项；在所述红黑树中选择掩码最长的路由表项为所述第三路由表项。
16、如权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括：
发送模块，用于当需要使用所述小规格接口板对数据进行转发时，根据所述数据中携带的目的地址信息查找所述路由表，并根据所述路由表转发所述数据；或
将所述数据发送给所述大规格接口板，由所述大规格接口板根据所述数据中携带的目的地址信息查找所述路由表，并根据所述路由表转发所述数据。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20091021 |