DE60131596T2 - Stapelbare Sucheinrichtung - Google Patents

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung betrifft allgemein Adressen-Suchmaschinen, die dazu benutzt werden, Informationen durch ein Kommunikationsnetzwerk zu leiten. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verarbeitung eines Datenpaketes gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Paket-Verarbeitungssystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 8.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Datenkommunikations-Knoten mit hohen Datenraten, wie z. B. Router und Switches, kommunizieren miteinander, indem sie Datenpakete über Kommunikations-Protokolle, wie HTTP, TCP/IP, SMB und ähnliche, senden und empfangen. Wenn ein Knoten ein Datenpaket empfängt, führt er eine Adressensuche durch, um das Paket richtig zu verarbeiten. Bei der Durchführung einer Adressensuche wird ein Schlüssel, der Informationen von dem Paket enthält, mit Einträgen in einer Tabelle verglichen. Wenn eine Übereinstimmung gefunden wird, wird das Paket entsprechend Informationen verarbeitet, die dem übereinstimmenden Eintrag zugeordnet sind.
  • Eine Art der Suche ist eine Quellen-Suche, bei der eine Quelladresse an die Nachschlagetabelle angelegt wird, um zur Rechnungserstellung und Abrechung, zur Quellen-/Anwendungs-Überwachung und zum Quellen-Lernen den Absender des Paketes zu identifizieren. Eine zweite Art der Suche ist die Ziel-Suche, bei der ein Zieladressen-Schlüssel an die Nachschlagetabelle angelegt wird, um festzustellen, wie und wohin das Paket zu leiten ist.
  • Der weitere Stand der Technik wird in WO 98 12651 A , US-A-5 983 223 und EP0899743 beschrieben.
  • Da das Internet weiter an Größe und Komplexität zunimmt, explodiert weiterhin die Anzahl von Einträgen, die in den Nachschlagetabellen gespeichert werden müssen. Eine Art, auf der dieses explosionsartige Wachstum behandelt werden kann, ist die Einführung von Knoten mit Datenbanken immer größerer Kapazität. Angesichts der mit der Entwicklung neuer Produkte verbundenen Zeitverzögerungen und der einzigartigen Anforderungen jedes Netzwerks besteht der Bedarf an einer flexibleren und skalierbaren Lösung zur Unterstützung der erwarteten Anzahl von Einträgen in Nachschlagetabellen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die aktuelle Erfindung erreicht dieses Ziel durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und ein System gemäß Anspruch 8.
  • Die Erfindung liefert ein skalierbares System und Verfahren zur Erhöhung der Größe einer Nachschlagetabelle, ohne die Leitungs-Datenrate wesentlich zu beeinträchtigen und ohne dass ein Chip neu entwickelt werden muss, um eine erwartete Anzahl von Einträgen in der Nachschlagetabelle zu unterstützen.
  • Gemäß der Erfindung enthält ein Datenkommunikationsnetz eine Vielzahl von Datenkommunikations-Vermittlungen, die Datenpakete senden und empfangen. Bei der Verarbeitung eines eintreffenden Datenpaketes erzeugt eine bestimmte Vermittlung einen Such-Schlüssel für das Paket und sendet den Such-Schlüssel an eine Vielzahl von Suchmaschinen. Der Such-Schlüssel wird dazu benutzt, eine Nachschlagetabelle, die einer Suchmaschine zugeordnet ist, abzusuchen und ein Suchergebnis zu erzeugen. Das Suchergebnis enthält Übereinstimmungs-Qualitäts-Daten, die einen erzeugten Typ von Übereinstimmung anzeigen. In einem bestimmten Aspekt der Erfindung zeigen die Übereinstimmungs-Qualitäts-Daten eine exakte Übereinstimmung, eine teilweise Übereinstimmung oder keine Übereinstimmung an. Die Vermittlung vergleicht die Übereinstimmungs-Qualität von mindestens einem Paar von Suchergebnissen und gibt auf der Basis der Übereinstimmungs-Qualität ein Suchergebnis zurück.
  • In einem weiteren speziellen Aspekt der Erfindung wird ein erstes Suchergebnis, das von einer ersten Suchmaschine erzeugt wird, an eine zweite Suchmaschine übertragen, die mit der ersten Suchmaschine gekoppelt ist. Die Übereinstimmungs-Qualität des ersten Suchergebnisses wird mit der Übereinstimmungs-Qualität eines zweiten Suchergebnisses verglichen, das von der zweiten Suchmaschine erzeugt wurde. Wenn die Übereinstimmungs-Qualität des zweiten Suchergebnisses kleiner als die Übereinstimmungs-Qualität des ersten Suchergebnisses ist, wird das zweite Suchergebnis verworfen. Wenn die Übereinstimmungs-Qualität des zweiten Suchergebnisses jedoch größer als die Übereinstimmungs-Qualität des ersten Suchergebnisses ist, wird das erste Suchergebnis verworfen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHUNGEN
  • Diese und andere Eigenschaften, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden vollständiger verstanden, wenn sie mit Bezug auf die folgende detaillierte Beschreibung, die beigefügten Ansprüche und begleitenden Zeichnungen betrachtet werden, in denen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Datenkommunikationsnetzes ist;
  • 2 ein detaillierteres Diagramm einer Vermittlungseinrichtung ist, die mehrere Suchmaschinen enthält;
  • 3 ein allgemeines Format eines Suchergebnisses zeigt, das von den Suchmaschinen in 2 erzeugt wird;
  • 4 ein Flussdiagramm eines Suchprozesses ist, der von den Suchmaschinen in 2 durchgeführt wird; und
  • 5 eine Darstellung einer Suche ist, die von den Suchmaschinen in 2 auf der Basis eines Beispiel-Schlüssels durchgeführt wird.
  • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • 1 ist eine schematische Darstellung eines Datenkommunikationsnetzes 10. Das Netzwerk 10 enthält zwei lokale Segmente 12, 14 und eine Verbindung zu einem entfernten Netzwerk 16. Knoten, die mit A-J bezeichnet sind, repräsentieren Geräte, die mit den lokalen Segmenten verbunden sind. Die Geräte sind vorzugsweise Netzwerk-Endstationen, wie zum Beispiel Personal-Computer, Workstations oder Server, die entsprechende Netzwerk-Schnittstellen für die Paket-Kommunikation mit anderen Geräten haben.
  • Eine Vermittlungseinrichtung 20 enthält drei Anschlüsse 22, 23, 24 und vermittelt Netzwerk-Verkehr zwischen den Segmenten 12, 14 und dem entfernten Netzwerk 16. Das entfernte Netzwerk 16 kann auch andere Vermittlungseinrichtungen enthalten, wie z. B. Vermittlungseinrichtung 21, die dann andere Segmente (nicht gezeigt) mit dem Netzwerk verbindet. Die Vermittlungseinrichtungen 20, 21 sind vorzugsweise Gateway-Einrichtungen, wie zum Beispiel Switches und/oder Router und/oder andere ähnliche Einrichtungen. Die Vermittlungseinrichtung 20 erlaubt es den Geräten an einem Segment, mit Geräten an anderen Segmenten zu kommunizieren, sowie mit anderen Vermittlungseinrichtungen zu kommunizieren.
  • Die Geräte kommunizieren miteinander über ein Kommunikationsprotokoll, wie z. B. HTTP, TCP/IP oder SMB. Diese Protokolle erlauben es den Geräten, Netzwerk-Rahmen zu senden und zu empfangen, wobei jeder Netzwerk-Rahmen vorzugsweise eine Zieladresse, eine Quelladresse und ein Datenfeld enthält. Wenn die Vermittlungseinrichtung 20 einen Rahmen von einem Gerät empfängt, ruft sie vorzugsweise mehrere Suchmaschinen auf, um deren entsprechende Nachschlagetabellen nach den Quell- und/oder Zieladressen abzusuchen, um vorzugsweise Funktionen des Quellen-Lernens, der Rechnungserstellung, Abrechung, des Routing, der Überwachung und ähnliches durchzuführen. Weitere Hintergrundinformationen über Switches findet man in einer Vielzahl von Literaturhinweisen, wie z. B. Fast Ethernet (1997) von L. Quinn et al., Computer Networks (3. Auflage 1996) von A. Tannenbaum und High-Speed Networking with LAN Switches (1997) von G. Held.
  • 2 ist ein detaillierteres Diagramm der Vermittlungseinrichtung 20. Die Vermittlungseinrichtung 20 enthält vorzugsweise einen Paket-Prozessor 32 und mehrere Suchmaschinen 30a–30d, wobei die mehreren Suchmaschinen 30a–30d vorzugsweise identische Schaltkreis-Zusammensetzungen haben.
  • Die Suchmaschine 30a, die repräsentativ für die Suchmaschinen 30a–30d ist, enthält einen Speicher 31, der eine Nachschlagetabelle (nicht gezeigt) enthält, in der vorzugsweise Informationen gespeichert sind, die verschiedenen Netzwerkadressen zugeordnet sind. Die Informationen können zum Beispiel Routing-Informationen zur Weiterleitung der Datenpakete und ähnliches enthalten. Die Nachschlagetabelle enthält vorzugsweise Einträge, die sich von den Einträgen in anderen Nachschlagetabellen unterscheiden, die von anderen Suchmaschinen unterhalten werden. Auf diese Weise tritt eine exakte Übereinstimmung für einen bestimmten Schlüssel nur in einer Suchmaschine auf. In einer alternativen Ausführung wird in einer einzigen Suchmaschine eine Haupt-Nachschlagetabelle für den Zugriff durch die anderen Suchmaschinen unterhalten.
  • Die Suchmaschine 30a enthält auch eine Suchlogik 33, die dazu benutzt wird, die Nachschlagetabelle abzusuchen. Die Suchlogik 33 kann eine Vielzahl von Suchverfahren umfassen, einschließlich Binär-, Linear-Suche, CAM, Binärbaum oder Hash-Verfahren. Die Suchmaschine 30a ist vorzugsweise ein ASIC (Application Specific Integrated Circuit, anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis), der es erlaubt, Suchen in der Nachschlagetabelle in Hardware durchzuführen. Alternativ ist die Suchmaschine ein Mikroprozessor, der es erlaubt, die Suchen in Software durchzuführen.
  • Die Vermittlungseinrichtung 20 enthält auch einen Paket-Prozessor 32, der mit den mehreren Suchmaschinen 30a–30d kommuniziert. Der Paket-Prozessor 32 empfängt ein Datenpaket über einen Datenbus 34. Bei Empfang des Datenpaketes speichert der Paket-Prozessor 32 vorzugsweise das Paket in einem temporären Paketspeicher 35, bis mindestens ein endgültiges Suchergebnis von den Suchmaschinen zurück geliefert wird. Eine Paketanalyse- und Schlüssel-Extraktions-Logik 37 entnimmt vorzugsweise die Quell-/Zieladresse aus dem Paket, um einen Such-Schlüssel zu bilden, der vorzugsweise aus 144 Bit besteht. Ein Fachmann sollte jedoch erkennen, dass abhängig von der speziellen Anwendung der Such-Schlüssel jede beliebige Größe haben kann und jede gewünschte Information enthalten kann. Zum Beispiel kann der Such-Schlüssel die Quell-/Zieladresse, sowohl die Quell-, als auch die Zieladresse, die Quell- und die Zieladressen und zusätzliche Informationen (wie zum Beispiel Informationen über das virtuelle LAN), oder jeden Parameter und jede Kombination davon enthalten.
  • Der Paket-Prozessor 32 liefert den Such-Schlüssel vorzugsweise an jede Suchmaschine 30a–30d gleichzeitig über den Bus 36. Ein Fachmann sollte jedoch erkennen, dass die Such-Schlüssel nicht gleichzeitig geliefert werden müssen, sondern sequentiell oder in jeder gewünschten Reihenfolge an jede Suchmaschine übertragen werden können. Der Paket-Prozessor 32 kann auch mit dem Schlüssel ein Kennzeichen zur Kennzeichnung des entsprechenden Paketes, das dem Schlüssel zugeordnet ist, erzeugen und senden. Bei Empfang des Schlüssels führt jede Suchmaschine 30a–30d einzeln eine Suche in ihrer Nachschlagetabelle durch, um ein Suchergebnis zu erzeugen.
  • Die Suchmaschinen 30a–30d können so beschrieben werden, dass sie aufeinander geschichtet sind, wobei jede Suchmaschine das Ergebnis ihrer Suche an eine benachbarte nachgeordnete Suchmaschine liefert, bis ein einziges endgültiges Ergebnis an den Paket-Prozessor 32 zurückgeliefert wird. In diesem Zusammenhang sendet die Suchmaschine ganz oben auf dem Stapel 30d ihr Ergebnis an eine benachbarte nachgeordnete Suchmaschine 30c, die das empfangene Ergebnis entweder bestätigt und sendet, oder auf der Grundlage der Qualität der Übereinstimmung ihr eigenes Ergebnis sendet. Das Ergebnis zeigt vorzugsweise eine exakte Übereinstimmung, eine teilweise Übereinstimmung oder keine Übereinstimmung an. Obwohl mehrere Suchmaschinen eine teilweise Übereinstimmung zurückliefern können, tritt eine exakte Übereinstimmung vorzugsweise nur in einer Suchmaschine auf.
  • Die Vergleichs-, Überprüfungs- und Übertragungs-Schritte werden von jeder nachgeordneten Suchmaschine wiederholt, wobei die Suchmaschine ganz unten im Stapel 30a die Überprüfung durchführt und ein endgültiges Ergebnis an den Paket-Prozessor 32 zurückliefert. Vorzugsweise hat nur die Suchmaschine unten im Stapel 30a ihre Schnittstelle zum Paket-Prozessor eingeschaltet.
  • Ein Fachmann sollte jedoch erkennen, dass die Suchmaschinen nicht übereinander gestapelt sein müssen, und das Suchergebnis nicht notwendigerweise von einer übergeordneten Suchmaschine an eine nachgeordnete Suchmaschine gesendet werden muss, solange jede Suchmaschine ihr Suchergebnis sequentiell an eine andere vorgesehene Suchmaschine sendet.
  • Das endgültige Ergebnis wird vorzugsweise an eine Weiterleitungs-Entscheidungs-Logik 39 weitergegeben, die das Ergebnis untersucht und einen vorher festgelegten Satz von Regeln anwendet, um zu bestimmen, ob das Paket weitergeleitet werden muss und an welchen Anschluss oder an welche Anschlüsse es weitergeleitet werden muss. Die Weiterleitungs-Entscheidungs-Logik kann auch die Prioritätsebene des Paketes untersuchen. Die Vermittlungseinrichtung 20 leitet im Allgemeinen die Rahmen mit höherer Priorität vor den Rahmen niedrigerer Priorität weiter.
  • 3 zeigt ein allgemeines Format eines Suchergebnisses 40, das von jeder Suchmaschine 30a–30d erzeugt wird und an eine nachgeordnete Suchmaschine oder an den Paket-Prozessor 32 übertragen wird. Das Suchergebnis 40 enthält vorzugsweise eine Nutzinformation 40a, die Übereinstimmungs-Qualität 40b und das Kennzeichen 40c. Die Nutzinformation 40a besteht vorzugsweise aus 176 Bit, die Daten über einen exakt übereinstimmenden Eintrag aus der Nachschlagetabelle liefern. Solche Daten können zum Beispiel Routing-Informationen für das Paket, wie z. B. eine IP-Adresse und/oder Anschluss-Nummer enthalten. Vorzugsweise enthalten die Nutzinformations-Bits 40a gültige Informationen nur, wenn in der Nachschlagetabelle eine Übereinstimmung gefunden wurde. Die Übereinstimmungs-Qualität 40b besteht vorzugsweise aus zwei Bit, die Informationen über die Art der Übereinstimmung enthalten, die sich aus der Suche in der Nachschlagetabelle ergibt. Übereinstimmungs-Qualitäten umfassen vorzugsweise von der höchsten Qualität bis zur niedrigsten eine exakte Übereinstimmung (Übereinstimmungs-Typ "01"), eine teilweise Übereinstimmung (Übereinstimmungs-Typ "10") und keine Übereinstimmung (Übereinstimmungs-Typ "00"). Eine teilweise Übereinstimmung kann zum Beispiel eine teilweise IP-Adressen-Übereinstimmung widerspiegeln, wie z. B. eine IP-Subnetz-Übereinstimmung.
  • Das Kennzeichen 40c, das auch als Teil des Suchergebnisses bereitgestellt werden kann, ist vorzugsweise dasselbe Kennzeichen, das vom Paket-Prozessor 32 erzeugt wurde, um den Pfad 36a, 36b, 36c, 36d zu kennzeichnen, der zur Übertragung des Such-Schlüssels genommen wurde. Das Kennzeichen wird vorzugsweise mit dem Such-Schlüssel übertragen und mit dem Ergebnis der Suche zurückgegeben.
  • 4 ist ein Flussdiagramm eines Suchprozesses, der von den Suchmaschinen in 2 durchgeführt wird. Der Paket-Prozessor 32 sendet den Such-Schlüssel gleichzeitig an die Suchmaschinen 30a–30d (50). Jede Suchmaschine benutzt den Such-Schlüssel und sucht in ihrer Nachschlagetabelle, um ein Suchergebnis zu erzeugen (52). Die Suchmaschine ganz oben auf dem Stapel 30d sendet ihr Suchergebnis zusammen mit einem Signal, dass die Suche durchgeführt wurde, an ihre benachbarte nachgeordnete Suchmaschine 30c (54). Das Signal, dass die Suche durchgeführt wurde, benachrichtigt die empfangende Suchmaschine, dass die sendende Suchmaschine ihre Suche beendet hat und somit, dass die gesendete Nutzinformation 40a, die Übereinstimmungs-Qualität 40b und das Kennzeichen 40c gültig sind.
  • Als nächstes wird die Übereinstimmungs-Qualität des empfangenen Suchergebnisses mit der Übereinstimmungs-Qualität des aktuellen Suchergebnisses verglichen, das von der empfangenden Suchmaschine erzeugt wird (58), und es wird eine Feststellung getroffen, ob das aktuelle Suchergebnis eine höhere Übereinstimmungs-Qualität hat als die Übereinstimmungs-Qualität des empfangenen Suchergebnisses (60). Wenn das aktuelle Suchergebnis eine kleinere Übereinstimmungs-Qualität hat als die Übereinstimmungs-Qualität des empfangenen Suchergebnisses, wird das empfangene Suchergebnis bestätigt (70). Danach wird erneut eine Feststellung getroffen, ob die empfangende Suchmaschine sich ganz unten im Stapel befindet (72). Falls ja, wird das empfangene Suchergebnis zum Paket-Prozessor 32 übertragen (74). Andernfalls wird das empfangene Suchergebnis an eine nächste benachbarte nachgeordnete Suchmaschine übertragen (76), und der Prozess geht weiter (56).
  • Wenn das aktuelle Suchergebnis eine größere Übereinstimmungs-Qualität hat als die Übereinstimmungs-Qualität des empfangenen Suchergebnisses, wird das aktuelle Suchergebnis bestätigt (62). Auf diese Weise wird das Suchergebnis mit der höchsten Übereinstimmungs-Qualität bei der Durchsicht aller Suchergebnisse von allen Suchmaschinen aufrechterhalten. Anschließend wird eine Feststellung getroffen, ob die empfangende Suchmaschine sich ganz unten im Stapel befindet (64). Falls ja, wird das aktuelle Suchergebnis zum Paket-Prozessor 32 übertragen (66). Andernfalls wird das aktuelle Suchergebnis an eine nächste benachbarte nachgeordnete Suchmaschine übertragen (68), und der Prozess geht weiter (56).
  • 5 ist eine Darstellung einer Suche, die von den in 2 gezeigten Suchmaschinen 30a–30d auf der Basis eines Beispiel-Schlüssels "10.10.10.10" durchgeführt wird. Der Schlüssel wird vorzugsweise gleichzeitig an alle Suchmaschinen übertragen, damit jede Suchmaschine unabhängig ihre entsprechende Nachschlagetabelle durchsuchen kann. Die Suchergebnisse aller Suchmaschinen werden dann sequentiell durchgesehen, vorzugsweise von der Spitze des Stapels bis zum Boden des Stapels, oder entsprechend jeder anderen vorher festgelegten Reihenfolge.
  • In der Darstellung in 5 befindet sich Suchmaschine 3 an der Spitze des Stapels. Suchmaschine 3 enthält einen Eintrag in ihrer Nachschlagetabelle, der "10.10.XX.XX" entspricht. Eine Suche in der Nachschlagetabelle erzeugt somit eine Übereinstimmungs-Qualität von "10", was eine teilweise Übereinstimmung anzeigt. Suchmaschine 3 sendet ihre Nutzinformation, Übereinstimmungs-Qualitäts-Daten und Kennzeichen zusammen mit einem Signal, das die Suche durchgeführt wurde, an Suchmaschine 2.
  • Suchmaschine 2 enthält einen Eintrag in ihrer Nachschlagetabelle, der "10.10.10.XX" entspricht. Eine Suche in der Nachschlagetabelle erzeugt ebenfalls eine teilweise Übereinstimmung mit einer Übereinstimmungs-Qualität von "10". Suchmaschine 2 vergleicht ihre Übereinstimmungs-Qualität mit der Übereinstimmungs-Qualität von Suchmaschine 3 und stellt fest, dass sie gleiche Priorität haben. Somit bestätigt Suchmaschine 2 die von Suchmaschine 3 empfangene Nutzinformation, die Übereinstimmungs-Qualitäts-Daten und das Kennzeichen und sendet sie an Suchmaschine 1. In einer alternativen Ausführung werden, wenn eine spätere Suchmaschine eine bessere Übereinstimmung als eine vorherige Suchmaschine hat, die Nutzinformation, die Übereinstimmungs-Qualität und das Kennzeichen der späteren Suchmaschine bestätigt und benutzt. Suchmaschine 2 sendet an Suchmaschine 1 auch ein Signal, dass die Suche durchgeführt wurde.
  • Suchmaschine 1 enthält einen Eintrag in ihrer Nachschlagetabelle mit einer exakten Übereinstimmung mit dem Such-Schlüssel und erzeugt eine Übereinstimmungs-Qualität von "01". Suchmaschine 1 vergleicht ihre Übereinstimmungs-Qualität mit der von Suchmaschine 2 empfangenen Übereinstimmungs-Qualität und stellt fest, dass sie eine höhere Übereinstimmungs-Qualität hat. Somit bestätigt Suchmaschine 1 ihre eigene Nutzinformation, die Übereinstimmungs-Qualitäts-Daten und das Kennzeichen und sendet sie zusammen mit einem Signal, dass die Suche durchgeführt wurde, an Suchmaschine 0. Wenn Suchmaschine 1 keine bessere Übereinstimmung gehabt hätte, hätte sie die Nutzinformation, die Übereinstimmungs-Qualität und das Kennzeichen von Suchmaschine 2 benutzt.
  • Suchmaschine 0 enthält einen Eintrag in ihrer Nachschlagetabelle, der "15.15.15.15" entspricht. Dieser Eintrag erzeugt keine exakte oder teilweise Übereinstimmung. Somit erzeugt Suchmaschine 0 eine Übereinstimmungs-Qualität von "00", was anzeigt, dass keine Übereinstimmung gefunden wurde. Die Übereinstimmungs-Qualität von Suchmaschine 0 wird mit der von Suchmaschine 1 empfangenen Übereinstimmungs-Qualität verglichen, und es wird eine Feststellung getroffen, dass Suchmaschine 1 eine höhere Übereinstimmungs-Qualität hat. Folglich bestätigt Suchmaschine 0 die von Suchmaschine 1 empfangene Nutzinformation, die Übereinstimmungs-Qualitäts-Daten und das Kennzeichen und sendet sie zusammen mit einem Signal, dass die Suche durchgeführt wurde, an den Paket-Prozessor 32. Der Paket-Prozessor 32 empfängt somit ein einziges Suchergebnis mit der höchsten Übereinstimmungs-Qualität.
  • Obwohl diese Erfindung in bestimmten speziellen Ausführungen beschrieben wurde, wird ein Fachmann keine Schwierigkeiten haben, Änderungen abzuleiten, die in keiner Weise vom Umfang der vorliegenden Erfindung abweichen. Es muss daher verstanden werden, dass diese Erfindung anders als speziell beschrieben realisiert werden kann. Somit müssen die vorliegenden Ausführungen der Erfindung in jeder Hinsicht als beispielhaft und nicht einschränkend betrachtet werden, wobei der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche und nicht durch die obige Beschreibung angegeben wird.
  • 1
    • Vermittlungseinrichtung
    • Netzwerk
  • Fig. 2
    Lookup engine Suchmaschine
    31 Speicher
    33 Such-Logik
    Packet Prozessor Paket-Prozessor
    35 Temporärer Paket-Speicher
    37 Paket-Analyse & Entnahme des Schlüssels
    39 Weiterleitungs-Entscheidungs-Logik
    Payload Data Nutzinformations-Daten
    34 Paket-Daten
    Fig. 3
    40a Nutzinformation
    40b 2 Bit Übereinstimmung
    40c 8 Bit Kennzeichen
    Fig. 4
    50 Such-Schlüssel an alle Suchmaschinen senden
    52 Suchergebnis in jeder Suchmaschine erzeugen
    54 Suchergebnis und Signal, dass die Suche durchgeführt wurde, an nachgeordnete Suchmaschine senden
    58 Übereinstimmungs-Qualität des empfangenen Ergebnisses mit der Übereinstimmungs-Qualität des aktuellen Ergebnisses vergleichen
    60 Aktuelles Ergebnis hat höhere Übereinstimmungs-Qualität?
    N Nein
    Y Ja
    70 Empfangenes Ergebnis bestätigen
    72 Boden des Stapels?
    74 Empfangenes Suchergebnis an Paket-Prozessor senden
    76 Empfangenes Suchergebnis an nachgeordnete Suchmaschine senden
    62 Aktuelles Suchergebnis bestätigen
    64 Boden des Stapels?
    68 Aktuelles Suchergebnis an nachgeordnete Suchmaschine senden
    66 Aktuelles Suchergebnis an Paket-Prozessor senden
    End Ende
    Fig. 5
    Lookup engine Suchmaschine
    33 Such-Logik
    Payload Nutzinformation
    Tag Kennzeichen
    Sdone Suche durchgeführt
    Packet Processor Paket-Prozessor
    35 Temporärer Paket-Speicher
    37 Paket-Analyse & Entnahme des Schlüssels
    39 Weiterleitungs-Entscheidungs-Logik
    Payload Nutzinformation
    34 Paket-Daten

Claims (17)

  1. Verfahren zur Verarbeitung eines Datenpaketes, das von einer aus einer Vielzahl von Datenkommunikations-Vermittlungen (20) empfangen wird, die Datenpakete in einem Datenkommunikationsnetz (10) senden und empfangen, wobei die Kommunikations-Vermittlung (20) einen Paket-Prozessor (32) enthält und das Verfahren folgende Schritte umfasst: Erzeugen eines Such-Schlüssels für das Datenpaket; Gleichzeitiges Senden (50) des Such-Schlüssels an eine Vielzahl von Suchmaschinen (30a, 30b, 30c, 30d), wobei jede Suchmaschine eine Nachschlagetabelle unterhält und wobei eine Suchmaschine (301) eine Schnittstelle enthält, die zum Paket-Prozessor (32) freigegeben ist; Benutzen des Such-Schlüssels zum Absuchen der Nachschlagetabellen, wobei jede Suchmaschine ein Suchergebnis (40) erzeugt (52), das eine Übereinstimmungs-Qualität (40b) und eine Nutzinformation (40a) enthält, wobei die Nutzinformation (40a) Routing-Information enthält; Senden (54) des Suchergebnisses (40) durch jede Suchmaschine (30b, 30c, 30d) an eine benachbarte Suchmaschine (30a, 30b, 30c), bis ein einziges endgültiges Suchergebnis (40) von der einen Suchmaschine (30a) über die Schnittstelle zum Paket-Prozessor (32) gesendet wird, wobei jede Suchmaschine (30a, 30b, 30c), die ein Suchergebnis (40) empfängt, entweder das empfangene Ergebnis oder ihr eigenes Suchergebnis (40) sendet, was auf dem Vergleichen (58) der Übereinstimmungs-Qualität (40b) des empfangenen Suchergebnisses (40) mit der Übereinstimmungs-Qualität (40b) ihres eigenen Suchergebnisses (40) beruht; und Rückgabe eines der Suchergebnisse (40) auf der Basis der Übereinstimmungs-Qualität (40b) an den Paket-Prozessor (32).
  2. Verfahren aus Anspruch 1, wobei der Schritt der Rückgabe eines der Suchergebnisse (40) die Rückgabe des Suchergebnisses (40) mit der höchsten Übereinstimmungs-Qualität (40b) umfasst.
  3. Verfahren aus Anspruch 1, wobei die Übereinstimmungs-Qualität (40b) eine exakte Übereinstimmung, eine teilweise Übereinstimmung oder dass keine Übereinstimmung vorliegt, anzeigt.
  4. Verfahren aus Anspruch 1, wobei die Nachschlagetabellen Einträge enthalten, die sich von den Einträgen in anderen Nachschlagetabellen unterscheiden, die von anderen Suchmaschinen (5/10–12) unterhalten werden.
  5. Verfahren aus Anspruch 1, wobei das Suchergebnis zusammen mit einem Signal, dass die Suche durchgeführt wurde, an die benachbarte Suchmaschine übertragen wird (8/14–16; 10/11–12).
  6. Verfahren aus Anspruch 1, wobei das zurückgegebene der Suchergebnisse (40) Daten aus der Nachschlagetabelle enthält, die dem Such-Schlüssel zugeordnet sind.
  7. Verfahren aus Anspruch 1, das weiterhin die Bestätigung des empfangenen Suchergebnisses (40) durch die empfangende Suchmaschine umfasst.
  8. Paketverarbeitungssystem, das folgendes enthält: Mittel zum Empfang eines Datenpaketes; einen Paket-Prozessor (32), der mit dem Mittel zum Empfang des Datenpaketes gekoppelt ist, wobei der Paket-Prozessor (32) angepasst ist, einen Such-Schlüssel für das Datenpaket zu erzeugen; eine Vielzahl von Suchmaschinen (30a, 30b, 30c, 30d), die angepasst sind, gleichzeitig den Such-Schlüssel vom Paket-Prozessor (32) zu empfangen, wobei jede Suchmaschine eine Nachschlagetabelle unterhält und wobei eine Suchmaschine (301) eine Schnittstelle enthält, die zum Paket-Prozessor (32) freigegeben ist; wobei die Vielzahl von Suchmaschinen (30a, 30b, 30c, 30d) angepasst ist, den Such-Schlüssel dazu zu verwenden, die unterhaltene Nachschlagetabelle abzusuchen, um ein Suchergebnis (40) zu erzeugen, das eine Übereinstimmungs-Qualität (40b) und eine Nutzinformation (40a) enthält, wobei die Nutzinformation (40a) Routing-Information enthält; wobei jede Suchmaschine (30b, 30c, 30d) angepasst ist, das Suchergebnis (40) an eine benachbarte Suchmaschine (30a, 30b, 30c) zu senden (54), bis ein einziges endgültiges Suchergebnis (40) von der einen Suchmaschine (30a) über die Schnittstelle zum Paket-Prozessor (32) gesendet wird, wobei jede Suchmaschine (30a, 30b, 30c), die ein Suchergebnis (40) empfängt, angepasst ist, entweder das empfangene Ergebnis oder ihr eigenes Suchergebnis (40) zu senden, was auf dem Vergleichen (58) der Übereinstimmungs-Qualität (40b) des empfangenen Suchergebnisses (40) mit der Übereinstimmungs-Qualität (40b) ihres eigenen Suchergebnisses (40) beruht; und die eine Suchmaschine (30a) angepasst ist, eines der Suchergebnisse (40) auf der Basis der Übereinstimmungs-Qualität (40b) an den Paket-Prozessor (32) zurückzugeben.
  9. Das System aus Anspruch 8, wobei der Paket-Prozessor angepasst ist, das eine der Suchergebnisse (40) mit der höchsten Übereinstimmungs-Qualität (40b) zu empfangen.
  10. Das System aus Anspruch 8, wobei das Suchergebnis (40) Übereinstimmungs-Qualitäts-Daten enthält, die eine exakte Übereinstimmung, eine teilweise Übereinstimmung oder dass keine Übereinstimmung vorliegt, anzeigen.
  11. Das System aus Anspruch 8, wobei die Nachschlagetabellen Einträge enthalten, die sich von den Einträgen in anderen Nachschlagetabellen unterscheiden, die von anderen Suchmaschinen (5/10–12) unterhalten werden.
  12. Das System aus Anspruch 8, wobei die Suchmaschinen (30a, 30b, 30c, 30d) angepasst sind, das Suchergebnis zusammen mit einem Signal, dass die Suche durchgeführt wurde, an die benachbarte Suchmaschine zu übertragen (8/14–16; 10/11–12).
  13. Das System aus Anspruch 8, wobei das Suchergebnis (40) Daten aus der Nachschlagetabelle enthält, die dem Such-Schlüssel zugeordnet sind.
  14. Das System aus Anspruch 8, wobei die empfangende Suchmaschine angepasst ist, das empfangene Suchergebnis (40) zu bestätigen.
  15. Das System aus Anspruch 14, wobei die Feststellung, welches Suchergebnis (40) bestätigt wird, auf einem Vergleich der Übereinstimmungs-Qualität basiert.
  16. Das System aus Anspruch 8, wobei die benachbarte Suchmaschine eine nachgeordnete Suchmaschine ist.
  17. Das System aus Anspruch 8, wobei die erste Suchmaschine eine vorgelagerte Suchmaschine ist.
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