CN105706401A - 具有跨硬件模块的表管理的分层路由 - Google Patents

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Abstract

公开了用于执行分层路由的系统、方法、和非暂态计算机可读存储介质。方法包括在计算机网络中标识路由并且将这些路由安排到两个单独的路由表中。第一路由表被存储在第一模块上，并且第二路由表被存储在第二模块上。

Description

具有跨硬件模块的表管理的分层路由
相关申请的交叉引用
本申请要求于2013年11月5号提交的序列号为61/900,353的美国临时申请的优先权，该临时申请的全部公开通过引用以其整体合并于此。
技术领域
本发明一般地涉及计算机系统的领域，并且更具体地，涉及执行跨硬件模块的分层路由。
背景技术
诸如膝上型计算机、平板电脑、蜂窝电话、台式计算机等等的电子通信设备的激增已经显著地增加了计算机网络的规模和复杂性。随着网络中设备数量的增加，将数据路由至每个设备和从每个设备路由数据的任务变得更加繁重。具体地，网络复杂性可能过分扩展负责执行网络路由的硬件和软件资源。
许多网络平台利用模块化路由解决方案，其中转发引擎跨不同模块中的所有卡被相同地编程。因此，网络的可扩展性被限制为单个转发引擎的表大小。在一些实例中，网络可以通过利用与虚拟路由和转发(VRF)和虚拟设备上下文(VDC)相关联的技术来增加可扩展性。然而，这些提高可扩展性的技术不适用于所有网络配置。
附图说明
为了描述其中可以获得本公开的上述和其他优势和特征的方式，下面将通过参考附图中所示出的具体实施例来描绘上面简要描述的本原理的更具体的描述。应该理解的是，这些附图仅描述了本公开的示例性实施例，由此不被认为是对本公开的范围的限制，通过使用附图，采用附加特征和细节来描述和解释本文的原理，其中：
图1示出了根据本主题技术的一些方面的示例网络设备；
图2A和2B示出了根据本主题技术的一些方面的示例系统实施例；
图3示出了模块化网络平台的示例架构的示意性框图；
图4示出了示例方法实施例；
图5示出了示例方法实施例；
图6A、6B、和6C示出了根据本主题技术的一些方面的路由表条目；以及
图7示出了示例方法实施例。
具体实施方式
下面阐述的详细描述旨在作为对本主题技术的各种配置的描述，并且不旨在表示可以实施本主题技术的唯一配置。附图被并入本文并且构成详细描述的一部分。详细描述包括用于提供对本主题技术的更透彻的理解的具体细节。然而，将是清楚和明显的是，本主题技术不限于本文所阐述的具体细节，并且可以在没有这些细节的情况下被实施。在一些实例中，结构和组件以框图形式被示出从而避免模糊本主题技术的概念。
概述：
本主题技术提供了用于在计算机网络中路由数据的系统和方法的实施例。系统包括线卡和结构模块。线卡被配置为接收数据分组，并且基于目的地地址来确定针对数据分组的适当的路由在存储在线卡上的第一路由表中是否是可用的。响应于确定适当的路由不可用，线卡将数据分组转发至结构模块。结构模块被配置为接收数据分组，并且基于目的地地址来确定针对数据分组的适当的路由在存储在结构模块上的第二路由表中是可用的。
详细描述：
计算机网络是在地理上分布的节点的集合，这些节点通过通信链路和分段进行互连，以在端节点(例如，个人计算机和工作站)之间传输数据。从局域网(LAN)和广域网(WAN)到重叠网络和软件定义网络(例如，虚拟可扩展局域网(VXLAN))的范围内的许多类型的网络是可用的。
LAN通常通过位于相同一般物理位置(例如，建筑物或校园)中的专用私有通信链路来连接节点。另一方面，WAN通常通过长距离通信链路(例如，公用载波电话线、光通路、同步光网络(SONET)、或同步数字系列(SDH)链路)来连接地理上分散的节点。LAN和WAN可以包括第2层(L2)和/或第3层(L3)网络和设备。第3层
互联网是连接遍及世界的不同网络的WAN的示例，从而提供了各种网络上的节点之间的全球通信。这些节点通常通过根据预定的协议(例如，传输控制协议/互联网协议(TCP/IP))来交换数据的离散帧或分组从而进行网络通信。在上下文中，协议可以指代定义节点如何彼此交互的一组规则。计算机网络还可以通过中间网络节点(例如，路由器)互相连接以扩展每个网络的有效“尺寸”。
所公开的技术解决了本领域中用于改进计算机网络中的路由表的规模的需要。公开了用于执行跨硬件模块的分层路由的系统和方法。本文公开了如图1和图2分别示出的示例性网络设备和系统的简要介绍性描述。下面是对跨硬件模块的分层路由的详细描述和示例变型。随着各种实施例被阐述，这些变型应当被描述。本公开现在转向图1。
图1示出了适于实现本发明的示例性网络设备110。网络设备110包括主中央处理单元(CPU)162、接口168、和总线115(例如，PCI总线)。当在适当的软件或固件的控制下动作时，CPU162负责执行分组管理、错误检测、和/或路由功能(例如，布线错误检测功能)。CPU162优选地在包括操作系统和任意适当的应用软件的软件的控制下完成所有这些功能。CPU162可以包括一个或多个处理器163(例如来自摩托罗拉系列微处理器或MIPS系列微处理器的处理器)。在替代的实施例中，处理器163是用于控制路由器110的操作的专门设计的硬件。在具体实施例中，存储器161(例如非易失性RAM和/或ROM)也形成CPU162的一部分。然而，存在许多不同的存储器可以被耦合至系统的方式。
接口168通常被提供作为接口卡(有时被称为“线卡”)。一般地，它们控制数据分组通过网络的发送和接收，并且有时支持与路由器110一起使用的其他外围设备。可以被提供的接口是以太网接口、帧中继接口、电缆接口、DSL接口、令牌环接口等等。此外，可以提供各种超高速接口，例如快速令牌环接口、无线接口、以太网接口、千兆以太网接口、ATM接口、HSSI接口、POS接口、FDDI接口等等。一般地，这些接口可以包括适于与适当的介质进行通信的端口。在一些情况下，它们还可以包括独立处理器，并且在一些实例中，包括易失性RAM。独立处理器可以控制这样的通信密集型任务，例如分组交换、介质控制和管理。通过为通信密集型任务提供单独的处理器，这些接口允许主微处理器162有效地执行路由计算、网络诊断、安全功能等等。
虽然图1中所示出的系统是本发明的一个具体网络设备，但是不意味着这是可以实现本发明的唯一网络设备架构。例如，具有处理通信以及路由计算等等的单个处理器的架构经常被使用。此外，其他类型的接口和介质也可以与路由器一起被使用。
不管网络设备的配置如何，它均可以采用一个或多个存储器或存储器模块(包括存储器161)，该一个或多个存储器或存储器模块被配置为存储用于本文所描述的用于漫游、路由优化、和路由功能的通用网络操作和机制的程序指令。例如，程序指令可以控制操作系统和/或一个或多个应用的操作。一个或多个存储器还可以被配置为存储诸如移动性绑定表、注册表、和关联表之类的表。
在一个示例实现中，网络设备110可以包括用于存储在实现网络流量优化中所使用的路由信息的存储器161，如本文所讨论的。此外，本文所描述的任意组件可以包括一个或多个处理器的实例，该一个或多个处理器可以执行软件或算法从而执行路由功能，如本说明书中所公开的。根据情况或基于特定需要，这些设备还可以在任意合适的存储器元件[例如，随机存取存储器(RAM)、ROM、EPROM、EEPROM、ASIC等等]、软件、硬件中、或在任意其他合适的组件、设备、元件、或对象中保存信息(例如，变量)。本文所讨论的任意存储器术语(例如，数据库、表、树、缓存等等)应当被理解为被涵盖在广义的术语“存储器元件”之内。
图2A和2B是示出了示例性可能的系统实施例。当实施本技术时，本领域的普通技术人员将显知更适当的实施例。本领域的普通技术人员还将容易地认识到其他系统实施例也是可能的。
图2A示出了传统系统总线计算系统架构200，其中系统的组件使用总线205互相进行电通信。示例性系统200包括处理单元(CPU或处理器)210和系统总线205，该系统总线205将各种系统组件(包括系统存储器215，例如只读存储器(ROM)220和随机存取存储器(RAM)225)耦合至处理器210。系统200可以包括高速缓存存储器，该高速缓存存储器与处理器210直接连接、靠近处理器210或被集成为处理器210的一部分。系统200可以将数据从存储器215和/或存储设备230拷贝至缓存212以用于由处理器210快速访问。以这种方式，缓存可以提供性能提升，当等待数据时避免处理器210延迟。这些和其他模块可以控制或被配置为控制处理器210来执行各种动作。其他系统存储器215也可以被使用。存储器215可以包括具有不同性能特征的多个不同类型的存储器。处理器210可以包括任意通用处理器和硬件模块或软件模块(例如被配置为控制处理器210的存储在存储设备230中的模块1232、模块2234、和模块3236)以及专用处理器(其中软件指令被包括在实际处理器设计中)。处理器210本质上可以是完全自包含的计算系统，包括多个核或处理器、总线、存储器控制器、缓存等等。多核处理器可以是对称的或不对称的。
为了实现与计算设备200的用户交互，输入设备245可以表示任意数量的输入机制，例如用于讲话的麦克风、用于手势或图形输入的触敏屏、键盘、鼠标、运动输入、语音等等。输出设备235也可以是本领域的技术人员已知的若干输出机制中的一个或多个。在一些实例中，多模式系统可以使得用户能够提供多种类型的输入来与计算设备200进行通信。通信接口240可以一般地控制和管理用户输入和系统输出。对任意特定硬件布置上的操作没有限制，由此，随着改进的硬件或固件布置被开发，这里的基本特征可以容易地被改进的硬件或固件布置替代。
存储设备230是非易失性存储器，并且可以是硬盘或可以存储可由计算机可访问的数据的其他类型的计算机可读介质，例如磁带盒、闪存卡、固态存储器设备、数字多功能盘、盒式磁带、随机存取存储器(RAM)225、只读存储器(ROM)220、和它们的杂合体。
存储设备230可以包括用于控制处理器210的软件模块232、234、236。可以想到其他硬件或软件模块。存储设备230可以被连接至系统总线205。在一方面，执行特定功能的硬件模块可以包括存储在与必要硬件组件(例如，处理器210、总线205、显示器235等等)相连的计算机可读介质中的软件组件，从而执行该功能。
图2B示出了计算机系统250，其具有可以被用来执行所描述的方法并且生成和显示图形用户界面(GUI)的芯片组架构。计算机系统250是可以被用来实现所公开的技术的计算机硬件、软件、和固件的示例。系统250可以包括处理器255，代表能够执行被配置为执行所标识的计算的软件、固件、和硬件的任意数量的物理上和/或逻辑上的不同资源。处理器255可以与芯片组260进行通信，该芯片组260可以控制向处理器255的输入和来自处理器255的输出。在这个示例中，芯片组260将信息输出至输出265(例如显示器)，并且可以从存储设备270读取信息和将信息写入至存储设备270，该存储设备270例如可以包括磁介质和固态介质。芯片组260还可以从RAM275读取数据并且将数据写入RAM275。用于与各种用户接口组件285相接口的网桥280可以被提供用于与芯片组260相接口。这样的用户接口组件285可以包括键盘、麦克风、触摸检测和处理电路、诸如鼠标之类的定位设备等等。一般地，向系统250的输入可以来自各种来源中的任一个(机器生成的和/或人工生成的)。
芯片组260还可以与一个或多个通信接口290相接口，该一个或多个通信接口290可以具有不同物理接口。这样的通信接口可以包括用于有线和无线局域网、宽带无线网络、以及个人区域网络的接口。用于生成、显示、和使用本文所公开的GUI的方法的一些应用可以包括通过物理接口接收有序数据集或通过处理器255分析存储在存储装置270或275中的数据来由机器本身生成有序数据集。此外，机器可以经由用户接口组件285从用户接收输入并且执行适当的功能，例如通过使用处理器255解释这些输入的浏览功能。
可以认识到，示例性系统200和250可以具有一个以上的处理器210或可以是用网络连接在一起从而提供更强的处理能力的计算设备组或集群的一部分。
图3示出了用于在计算机网络中利用本技术路由数据的示例系统300。系统300是模块化路由平台，该模块化路由平台包括交换结构302和线卡3061、3062、…306n(统称为“306”)。交换结构302包括结构模块3041、3042、…304n(统称为“304”)。每个线卡306i可以具有被配置为将数据分组发送至网络和从网络接收数据分组的一个或多个数据端口308。
线卡306被以通信方式耦合至交换结构302。结构模块304提供每个线卡306之间的连接性。例如，在线卡3061的入口数据端口上接收到的数据分组可以具有目的地地址，该目的地地址要求数据分组被路由至线卡3062的出口数据端口。数据分组可以被从线卡3061转发至交换结构302中的结构模块304i。交换结构302将执行所要求的交换以确保数据分组被转发至线卡3062，在线卡3062数据分组可以被传出适当的出口端口。
在一些实施例中，线卡306可以与交换结构302中的所有结构模块304直接进行通信。例如，线卡3061可以将数据分组直接发送至结构模块3041、3042、或304n。替代地，线卡306i可以与交换结构302中结构模块304的子集直接进行通信。
系统300可以通过分开线卡306与结构模块304之间的第3层路由任务来执行跨模块的分层路由，由此增加网络中可用的路由条目的数量。例如，线卡306可以被编程有一部分路由条目，并且结构模块304可以被编程有剩余的路由条目。先前的模块化路由平台设计依赖于用于执行路由L3互联网协议(IP)地址查找任务的线卡306。
现在转向图4，示出了用于执行跨硬件模块的分层路由的示例性方法400。方法400在步骤402处开始，并且进行至步骤404，其中网络中的可用路由被标识。在一些实例中，路由可以被诸如负责配置网络的网络运营商之类的用户标识。替代地，用户可以配置系统以使用诸如开放式最短路径优先(OSPF)和路由信息协议(RIP)之类的路由协议。适用的路由协议可以操作以标识网络中的路由。
在404处标识出路由之后，方法进行至步骤406，其中路由被安排到两个单独的路由表中。在一个示例中，路由可以根据它们相应的网络掩码和它们的地址前缀被安排。例如，具有a/32掩码(255.255.255.255)的主机路由可以被置于第一表的开始处，并且具有a/0掩码(0.0.0.0)的默认路由可以被置于第二表的末尾处。具有相同网络掩码的路由可以被根据它们的地址前缀进行排序，具有更具体的前缀的路由被置于具有不太具体的前缀的路由之前。相应地，路由可以被从最具体的路由到最简略的路由进行排列。
在一些实例中，定制切断掩码可以被用来在路由表之间进行划分。例如，定制切断掩码/24(255.255.255.000)可以被用来指定掩码高于/24的所有路由都被存储在第一路由表中，而剩余的、简略的路由将被存储在第二路由表中。替代地，系统可以在单独的路由表中动态地分配可用空间来优化资源的使用。由于新路由被标识，因此路由表中的条目可以被移动从而将新路由放置于它适当的位置。例如，如果新路由的掩码指定它属于第一路由表，则来自第一表的最后一个条目可以被移动至第二表从而为新路由分配空间。
第一路由表还可以包括对应于具有第二路由表的模块的默认路由。如上所述，第一路由表可以包括网络中最具体的路由。然而，与在第一路由表上不可用的地址相关联的数据分组不应当被丢弃。因此，第一路由表上的最后一个条目可以将数据分组转发至对应于具有包括较简略路由的补充第二路由表的模块的默认地址。
在406处，一旦可用的路由被安排到单独的路由表中，则方法进行至步骤408。在408处，第一路由表被存储在第一硬件模块上。在一个实施例中，第一硬件模块可以是线卡306i(例如作为系统300的一部分所描述的)。线卡306i可以是模块化路由平台(例如独立的行末(end-of-row)交换机)的一部分。替代地，第一路由表可以被存储在被配置为引导网络流量的其他硬件设备上(例如独立的路由器或交换机)。本领域的技术人员将理解，本技术可以在若干不同配置中被采用。
在步骤410处，第二路由表被存储在第二硬件模块上。在一个实施例中，第二硬件模块可以是结构模块304i(例如作为系统300的一部分所描述的)。结构模块304i可以是模块化路由平台(例如独立的行末交换机)的一部分。替代地，第二路由表可以被存储在被配置为引导网络流量的其他硬件设备上(例如路由器或交换机)。同样，本领域的技术人员将理解，本技术不限于特定类型的硬件。
在步骤410之后，方法400进行至步骤412，其中方法返回先前的处理，包括重复进行方法400。
现在转向图5，示出了用于执行跨硬件模块的分层路由的另一示例性方法500。方法500在步骤502处开始，并且进行至步骤504。在504处，新网络路由被标识。如针对方法400所讨论的，网络路由可以被网络运营商标识或根据系统之内采用的路由协议被标识。例如，当新节点被添加至网络时，路由协议可以标识到达该节点的新路由，并且还可以修改现有路由从而利用新节点，由此更有效地路由网络流量。同样地，网络中的特定节点可能失效或变得不可用；这可能产生路由扰动，因为表被更新以排除使用该特定节点的路由。
在504处标识出新路由之后，方法进行至步骤506，其中确定线卡上的路由表是否具有可用空间。如果线卡上的空间是可用的，则在步骤508处，新路由可以被存储在线卡上。新路由可以根据它的网络掩码、或它的路由前缀、或它们的组合被存储。例如，表可以被组织，以便诸如/32主机路由之类的最具体的路由被存储在表的顶部或开始处。因此，新路由不是简单地附加至表的尾部。表中的现有条目可以被移动从而允许新路由被存储在它适当的位置以便维持从具体路由到粒度化路由组织的表。
在一个实施例中，线卡可以利用来自BROADCOM的TridentII集成电路。线卡可以被配置为使用算法最长前缀匹配(ALPM)来管理路由表条目，其中它可以存储最少128,000个路由条目。本领域的技术人员将认识到，本技术可以利用具有不同容量的其他线卡。此外，模块化平台可以包括任意数量的线卡。每个线卡可以被编程有相同的路由表。因此，当新路由被标识时，它可以被存储在所有线卡上以便维持一致性。
在步骤506处，如果线卡上的路由表被确定为是满的，则方法进行至步骤510处，其中确定结构模块上的路由表是否具有可用空间。如果结构模块上的空间是可用的，则在步骤512处，新路由可以被存储在结构模块上。在一个实施例中，结构模块还可以利用来自BROADCOM的TridentII集成电路。结构模块可以被配置为使用ALPM管理路由表条目，其中它可以存储至少128,000个路由条目。这些路由条目是除了被存储在线卡上的路由条目之外的路由条目。因此，以这样的方式配置系统可以允许使第3层路由的容量增倍。此外，结构模块上的路由表可以类似于线卡中的路由表被组织。即，路由表可以从更具体的路由进行至更粒度化的路由。在一些实施例中，线卡上的路由表可以在表的尾部处包括默认/0路由从而防止分组被丢弃。
在步骤510处，如果结构模块上的路由表被确定为是满的，则方法进行至步骤514，其中方法在适当的表上为新路由分配空间。图6A、6B、和6C示出了如何可以为新路由分配空间。图6A示出了存储在两个不同模块上的两个简化的路由表的示例。为了简单地解释这个概念，这些表仅包括10个路由条目。如由步骤506和510确定的，因为每个表都满了，所以新路由不能仅仅被添加。第一表包括路由条目A到J，并且第二路由表包括条目H到Q。
每个表中的阴影单元指示在条目中存在冗余。这里，三个条目(H、I、J)在两个表中是重复的。这个冗余避免了当添加新路由时可能出现的潜在竞争情况。例如，新路由B’的路由掩码可以指示它属于第一路由表在条目B和C之间。为了给这个路由分配空间，来自第一表的最后一个条目(J)需要被丢弃。图6B示出了新条目B’被添加至第一路由表之后路由表的状态。虽然路由J已经被从第一表中丢弃，但是它仍然在第二表中存在。因此，需要路由J的到达分组将不会被丢弃。相反，在第一模块在第一模块的表上不能找到适当的路由之后，分组将被转发至第二模块。在第二模块处，当到达路由J的条目时，路由查找将成功，并且获得“命中”(“hit”)。
在空间被分配给新路由之后，方法进行至步骤516，其中方法更新表从而维持适当的安全重叠。转回图6B，在新路由B’被添加至第一路由表之后，重叠减少为两个条目(H、I)。因此，如果三个附加的新路由被添加至第一表，则重叠将被完全地丢失，并且系统可能容易丢弃在此期间进入的分组。为了避免这种情况，重叠被重新存储为图6C所示出的。来自第二路由表的最后一个路由(Q)被丢弃，以便所有条目可以被移动从而在第二模块的表的顶部为路由G腾出空间。在这个完成之后，每个表再次共享3个路由(G、H、I)。
为了简单起见，图6C中示出三个路由的重叠。重叠路由的数量可以是按照需要的大小以考虑特定系统中预期的路由扰动。例如，重叠可以根据单播转发分发模块(UFDM)和转发信息库(FIB)之间待定的路由数量来确定。在一些示例中，待定路由的数量在特定时间大约是125。为了确保针对所有情况存在足够的冗余，安全重叠可以被设置为待定路由的四倍，或在这个情况下安全重叠可以被设置为500个路由。因此，第一模块(即，线卡)上的表的最后500个路由可以在第二模块(即，结构模块)上被重复从而避免丢弃分组。
此外，如上所述，每个表中的最后一个条目可以提供默认路由。这些默认路由在图6A、6B、和6C中没有被示出。然而，第一模块上的表的最后一个条目应当是将数据分组发送至第二模块的默认路由。因此，当从表中添加或移除路由时，这个条目应当被保持恒定。同样，第二模块中的表的最后一个条目可以被设置为默认/0路由。默认路由可以被用来避免丢弃不匹配两个路由表中的任一个的任意条目的数据分组。替代地，网络管理者可以选择省略第二路由表的尾部的默认路由，并且允许这些分组被丢弃。
在步骤516处路由表被更新以维持期望的重叠水平之后，方法进行至步骤518，其中方法返回先前的处理，包括重复方法500。
现在转向图7，示出了用于执行跨硬件模块的分层路由的另一示例性方法700。方法700示出了使用本技术的系统之内的数据分组的流。方法700在步骤702处开始，并且进行至步骤704。在704处，数据分组在线卡处被接收。数据分组可以与目的地IP地址相关联并且要求第3层路由查找从而被路由至适当的出口端口。
在步骤706处，线卡可以确定针对数据分组的目的地IP地址的适当的路由在线卡的路由表上是否是可用的。路由表可以被组织为具有更具体的路由掩码和前缀的路由被安排在不那么具体的路由的前面。因此，在路由表中找到的第一匹配或“命中”将大概能提供用于路由该数据分组的最佳路径。
如果在线卡的路由表上找到适当的L3路由，则方法进行至步骤708，其中方法使用第2层(L2)协议来修改数据分组以用于路由。在710处，数据分组被使用交换媒体访问控制(MAC)地址来封装，并且被使用L2协议转发至结构模块。进而，结构模块可以接收L2数据分组，并且立即将它发送至适当的出口端口，而不需要附加的路由查找。
然而，在步骤706处，如果在线卡的路由表上没有找到适当的L3路由，则在步骤714处，数据分组被转发至结构模块。这个转发根据线卡的路由表上的默认路由发生。因为所有结构模块都包括补充存储在线卡上的路由表的相同的路由表，所以数据分组可以被转发至任意结构模块。在一些实施例中，作为平衡网络流量的一种方式，线卡可以选择性地将数据分组转发至特定结构模块。例如，如果存在两个结构模块，则线卡可以交替将数据分组发送至两个结构模块中的每一个结构模块。
一旦数据分组到达结构模块处，在步骤716处，方法可以确定针对数据分组的目的地IP地址的适当的路由在结构模块的路由表上是否是可用的。结构模块的路由表通过在网络中可用的路由的平衡来填充。这里，路由同样根据网络掩码和地址前缀从更具体到更简略被存储。
如果在结构模块上找到适当的路由，则在步骤712处，数据分组被封装，并且被发送至适当的出口端口。在一些实施例中，适当的路由可以包括a/0默认路由，该a/0默认路由被包括在路由表的尾部以避免丢弃与在两个路由表中的任一个中都不具有匹配的IP地址相关联的数据分组。
替代地，如果结构模块的路由表中没有路由与目的地IP地址匹配并且表不包括a/0默认路由，则在步骤718处，数据分组被丢弃。在数据分组在712处被路由或在718处被丢弃之后，方法700进行至步骤720，其中方法返回先前的处理，包括重复方法700。
为了解释清楚，在一些实例中，本技术可以被呈现为包括独立功能块，该独立功能块包括功能块，该功能块包括设备、设备组件、软件中实施的方法的步骤或子程序、或硬件和软件的组合。
注意，在某些示例实现中，本文中概述的优化和/或配置功能可以通过被编码在一个或多个有形、非暂态介质中的逻辑(例如，专用集成电路[ASIC]中提供的嵌入式逻辑、数字信号处理器[DSP]指令、由处理器或其他类似的机器执行的软件[潜在地包括目标代码和源代码]等等)来实现。计算机可读存储设备、介质、和存储器可以包括电缆信号或无线信号，该电缆信号或无线信号包括位流等等。然而，当提及时，非暂态计算机可读存储介质明确地排除诸如能量、载波信号、电磁波、和信号本身之类的介质。
根据上述示例的方法可以使用存储在计算机可读介质的或以其他方式从计算机可读介质可用的计算机可执行指令来实现。例如，这样的指令可以包括指令和数据，该指令和数据使得或以其他方式配置通用计算机、专用计算机、或专用处理设备来执行某一功能或功能组。使用的计算机资源的部分可以通过网络进行访问。例如，计算机可执行指令可以是二进制、中间格式指令，例如汇编语言、固件、或源代码。(可以被用来存储指令、所使用的信息、和/或在根据所描述的示例的方法期间所创建的信息的计算机可读介质的示例包括磁盘或光盘、闪存、提供有非易失性存储器的USB设备、联网的存储设备等等。
实现根据这些公开的方法的设备可以包括硬件、固件、和/或软件，并且可以采取各种形式中的任一种。这样的形式的典型示例包括笔记本电脑、智能电话、小型个人计算机、个人数字助理等等。本文所描述的功能还可以在外设或附加卡中被实施。作为进一步的示例，这样的功能还可以在单个设备中执行的不同芯片或不同过程间的电路板上被实现。
指令、用于传送这样的指令的介质、用于执行它们的计算资源、和用于支持这样的计算资源的其他结构是用于提供在这些公开中所描述的功能的手段。
虽然各种示例和其他信息被用来解释所附权利要求的范围之内的方面，但是由于本领域的普通技术人员将能够使用这些示例来导出各种实现，因此不应当基于这样的示例中的特定特征或布置来暗示对权利要求的限制。此外，虽然用特定于结构特征和/或方法步骤的示例的语言描述了一些主题，但是应当理解的是，所附权利要求中定义的主题不一定限于这些描述的特征或动作。例如，这样的功能可以被不同地分布于或执行于不同于本文中所标识的那些组件的组件中。相反，所描述的特征和步骤被公开为所附权利要求的范围之内的系统和方法的组件的示例。此外，描述集合中的“至少一个”的权利要求的语言指示该集合中的一个成员或该集合中的多个成员满足权利要求。
同样重要的是要注意，本文所描述的用于优化和/或放置的步骤仅示出了可以由计算系统执行的一些可能的信令场景和模式。在不偏离本公开的范围的情况下，这些步骤中的一些可以适当地被删除或移除，或这些步骤可以相当地被修改或被改变。此外，这些步骤中的一些已经被描述为与一个或多个附加操作同时或并行地被执行。然而，这些步骤的时序可以被相当地改变。前述操作流已经被提供用于示例和讨论的目的。
虽然本公开已经参考特定安排和配置被详细描述，但是在不偏离本公开的范围的情况下，这些示例配置和安排可以被显著地改变。例如，虽然本公开已经参考数据中心被描述，但是它可以适用于其他计算系统和架构。
前面的描述被提供以使得本领域的普通技术人员能够实施本文所描述的各种方面。本领域的技术人员将显知这些方面的各种修改，并且本文所定义的一般原理可以被应用于其它方面。因此，权利要求不旨在被限于本文所示出的方面，而是应当被赋予权利要求书的全部范围，其中参考的单个元件不旨在意味着“一个并且仅有一个”而是“一个或多个”(除非特别声明)。
诸如“方面”之类的短语不暗示这样的方面对于本主题技术是必须的或该方面适用于本主题技术的所有配置。涉及方面的公开可以适用于所有配置或一个或多个配置。诸如方面之类的短语可以指一个或多个方面，反之亦然。诸如“配置”之类的短语不暗示这样的配置对于本主题技术是必须的或该配置适用于本主题技术的所有配置。涉及配置的公开可以适用于所有配置或一个或多个配置。诸如配置之类的短语可以指一个或多个配置，反之亦然。
词语“示例性”在本文中被使用以表示“作为示例或说明”。本文中被描述为“示例性”的任意方面或设计不一定被解释为优选的或优于其他方面或设计。

Claims (15)

1.一种用于在计算机网络中路由数据的系统，所述系统包括：
线卡，所述线卡具有第一处理器，所述第一处理器被配置为：
接收具有目的地地址的数据分组；
基于所述目的地地址来确定针对所述数据分组的适当的路由在存储在所述线卡上的第一路由表中是否是可用的；以及
响应于确定所述适当的路由在所述第一路由表中是不可用的，将所述数据分组转发至结构模块；
结构模块，所述结构模块具有第二处理器，所述第二处理器被配置为：
接收来自所述线卡的数据分组；
基于所述目的地地址来确定针对所述数据分组的所述适当的路由在存储在所述结构模块上的第二路由表中是否是可用的；以及
根据所述适当的路由将所述数据分组转发至所述目的地地址。
2.如权利要求1所述的系统，其中，如果所述线卡确定所述适当的路由在所述第一路由表中是可用的，则所述线卡还被配置为：
修改所述数据分组以包括适当的出口端口；以及
将经修改的数据分组转发至所述结构模块以用于交换至所述适当的出口端口。
3.如权利要求1所述的系统，其中，第一多个网络路由条目是存储在所述第一路由表上的，并且第二多个网络路由条目是存储在所述第二路由表上的。
4.如权利要求3所述的系统，其中，所述第一多个网络路由条目和所述第二多个网络路由条目根据网络掩码被组织。
5.如权利要求4所述的系统，其中，存储在所述第一路由表的尾部处的所述第一多个网络路由条目的一部分在所述第二路由表的开始处被重复。
6.如权利要求1所述的系统，其中，所述线卡还被配置为通过选择性地将数据分组转发至所述结构模块或第二结构模块来平衡网络流量，所述第二结构模块存储所述第二路由表。
7.如权利要求1所述的系统，其中，所述结构模块还被配置为：
基于所述目的地地址来确定针对所述数据分组的所述适当的路由在存储在所述结构模块上的所述第二路由表中是不可用的；以及
将所述数据分组转发至默认路由以避免丢弃所述数据分组。
8.一种用于配置计算机网络的计算机实现的方法，所述方法包括：
通过处理器在所述计算机网络中标识多个路由；
将所述多个路由的第一部分安排在第一路由表中，并且将所述多个路由的第二部分安排在第二路由表中；
在被配置为查找用于传入数据分组的路由的第一模块上存储所述第一路由表；以及
在被配置为接收并且路由不能被所述第一模块路由的每一个数据分组的第二模块上存储所述第二路由表。
9.如权利要求8所述的计算机实现的方法，其中，所述第一路由表中的第一路由对应于主机路由，并且所述第二路由表中的最后一个路由对应于默认路由。
10.如权利要求8所述的计算机实现的方法，其中，所述多个路由的第一部分具有比切断掩码更具体的网络掩码。
11.如权利要求8所述的计算机实现的方法，其中，所述多个路由中的每一个路由包括网络掩码和地址前缀，并且其中所述安排首先根据所述网络掩码其次根据所述地址前缀来将所述多个路由从具体的路由到简略的路由进行排序。
12.如权利要求11所述的计算机实现的方法，其中，所述第一路由表和所述第二路由表具有若干共享的路由，该若干共享的路由对应于位于所述第一路由表的尾部、在所述第二路由表的开始处重复的路由。
13.如权利要求12所述的计算机实现的方法，还包括：
将多个新路由插入所述第一路由表中，其中所述多个新路由小于或等于共享的路由的数量。
14.如权利要求8所述的计算机实现的方法，其中，所述第一模块是网络线卡，并且所述第二模块是网络结构模块。
15.如权利要求12所述的计算机实现的方法，还包括：
标识具有网络掩码和地址前缀的新路由；
根据所述网络掩码和所述地址前缀来确定所述新路由应当被存储在所述第一路由表中；
将所述新路由存储在所述第一路由表中；以及
更新所述第二路由表以维持所述共享的路由的数量。
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