專利名稱：一種數(shù)據(jù)通信設(shè)備中兩級(jí)路由表的管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于IP數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域，尤其涉及IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中硬件多級(jí)路由表的管理方法。
背景技術(shù)：
在IP數(shù)據(jù)通信設(shè)備中，路由轉(zhuǎn)發(fā)通過(guò)硬件芯片完成，運(yùn)行在控制CPU上的控制軟件負(fù)責(zé)硬件路由表的組織管理，例如路由插入，路由刪除，路由更新等等。
在硬件芯片上擁有保存路由表項(xiàng)的存儲(chǔ)空間，芯片根據(jù)所接收到報(bào)文的目的IP地址在自身的路由表中進(jìn)行查找從而完成路由的轉(zhuǎn)發(fā)處理。但是如果芯片的路由轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)空間有限，能夠保存的路由條目數(shù)就較低，就無(wú)法滿足在大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中對(duì)高路由條目數(shù)量的要求。通過(guò)將增強(qiáng)功能的芯片與現(xiàn)有芯片級(jí)連起來(lái)的方式，不僅能夠擴(kuò)充路由表的空間，而且在增加的芯片上可以支持新的業(yè)務(wù)。這種方式可以在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上提供高性能的產(chǎn)品，又保持一定兼容性，但是要求控制軟件中設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)新的控制方式。
圖1集中式系統(tǒng)路由轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)構(gòu)1屬于集中式系統(tǒng)，系統(tǒng)通過(guò)一個(gè)控制CPU進(jìn)行管理，控制CPU不僅負(fù)責(zé)路由協(xié)議計(jì)算，用戶界面管理，而且還負(fù)責(zé)硬件芯片的配置維護(hù)。系統(tǒng)中接收到的報(bào)文先在第一級(jí)芯片中進(jìn)行查找，如果查找到匹配路由由第一片芯片負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)，否則報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給第二級(jí)芯片繼續(xù)查找。第一級(jí)芯片和第二級(jí)芯片通過(guò)芯片間接口進(jìn)行聯(lián)接。
圖2分布式系統(tǒng)路由轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)構(gòu)2屬于分布式系統(tǒng)，主控制CPU負(fù)責(zé)系統(tǒng)配置管理，路由協(xié)議計(jì)算，將相關(guān)的配置和路由通知其他控制CPU。硬件芯片通過(guò)獨(dú)立的控制CPU進(jìn)行配置維護(hù)。系統(tǒng)中接收到的報(bào)文先在第一級(jí)芯片中進(jìn)行查找，如果查找到匹配路由由第一片芯片負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)，否則報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給第二級(jí)芯片繼續(xù)查找。第一級(jí)芯片和第二級(jí)芯片通過(guò)芯片間通過(guò)交換矩陣進(jìn)行聯(lián)接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種有效管理兩極路由表的方法，可合理分配和使用兩級(jí)路由表的表項(xiàng)空間和轉(zhuǎn)發(fā)能力，既適用于集中控制系統(tǒng)也適用于分布式控制系統(tǒng)的通信設(shè)備。
本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容一種數(shù)據(jù)通信設(shè)備中兩級(jí)路由轉(zhuǎn)發(fā)表的管理方法，具體步驟包括第一級(jí)芯片與第二級(jí)芯片建立級(jí)連，第一級(jí)芯片上設(shè)置缺省路由指向第二級(jí)芯片；報(bào)文首先在第一級(jí)芯片上進(jìn)行路由查找，當(dāng)?shù)谝患?jí)芯片上沒有找到匹配的路由，通過(guò)缺省路由轉(zhuǎn)發(fā)到第二級(jí)芯片上。
如果硬件中有用戶配置的缺省路由時(shí)，第一級(jí)芯片上的缺省路由用于和第二級(jí)芯片的級(jí)連，用戶配置的缺省路由只保存在第二級(jí)芯片上，第一級(jí)芯片不需保存；如果第一級(jí)芯片和第二級(jí)芯片沒有級(jí)聯(lián)，用戶配置的缺省路由通過(guò)第一級(jí)芯片完成轉(zhuǎn)發(fā)。
在第一級(jí)芯片上保存專門的0.0.0.0/0缺省路由條目，在第一級(jí)芯片路由表滿時(shí)將第一級(jí)芯片上的缺省路由指向到第二級(jí)芯片；當(dāng)路由表容量降低到第一級(jí)路由表可以完全保存時(shí)，將缺省路由刪除或者恢復(fù)為用戶配置的缺省路由。
在控制軟件建立一個(gè)列表OverFlowTable，路由添加時(shí)，第一級(jí)芯片路由表中不能保存的路由表在該列表中建立一個(gè)相應(yīng)的表項(xiàng)，路由刪除時(shí)，在該列表中查找作相應(yīng)的刪除。
本發(fā)明的技術(shù)效果通過(guò)本發(fā)明合理分配和使用兩級(jí)路由表的表項(xiàng)空間和轉(zhuǎn)發(fā)能力，使整個(gè)系統(tǒng)合理高效。。


下面結(jié)合附圖，詳細(xì)描述本發(fā)明。
圖1集中式系統(tǒng)路由轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)構(gòu)圖；圖2分布式系統(tǒng)路由轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)構(gòu)圖；圖3第一級(jí)芯片普通路由添加處理流程圖；圖4第一級(jí)芯片普通路由刪除處理流程圖；圖5第一級(jí)芯片用戶配置的缺省路由添加處理流程；圖6第一級(jí)芯片用戶配置的缺省路由刪除處理流程；圖7系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)示意圖。
具體實(shí)施例方式
在兩級(jí)路由表環(huán)境下，第一級(jí)芯片上設(shè)置0.0.0.0/0缺省路由，路由的下一跳端口指定為在第二級(jí)芯片上，從而將報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給第二片芯片繼續(xù)處理。目的地址查不到路由的報(bào)文，最終都會(huì)匹配該缺省路由，因此可以繼續(xù)在第二級(jí)芯片上完成路由處理。
由于路由轉(zhuǎn)發(fā)會(huì)修改報(bào)文中的TTL，源虛擬網(wǎng)標(biāo)識(shí)。因此通過(guò)缺省路由的轉(zhuǎn)發(fā)行為應(yīng)該為透?jìng)鞣绞?，將?bào)文按照所指定的端口轉(zhuǎn)發(fā)，而報(bào)文頭部信息不做任何更改。
對(duì)于控制軟件，需要根據(jù)一定策略修改路由下發(fā)的邏輯，路由表需要在兩塊芯片上都進(jìn)行維護(hù)管理，但是第一片芯片由于路由容量有限，只能保存部分路由，當(dāng)路由表超過(guò)芯片容量時(shí)不能再繼續(xù)下發(fā)，特別是如果第一級(jí)芯片通過(guò)缺省路由將報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給第二級(jí)芯片的話，在第一級(jí)芯片上系統(tǒng)中用戶配置的缺省路由和內(nèi)部指向第二級(jí)芯片的缺省路由控制軟件要做合理處理，以免相互覆蓋，產(chǎn)生錯(cuò)誤的轉(zhuǎn)發(fā)行為?？刂栖浖枰紤]用戶配置的缺省路由下發(fā)和刪除兩種情況。
用戶配置的缺省路由下發(fā)1、如果硬件中缺省路由指向第二級(jí)芯片，說(shuō)明此時(shí)系統(tǒng)中路由通過(guò)級(jí)連方式完成，此時(shí)用戶配置的缺省路由只要下發(fā)給第二級(jí)芯片即可，第一級(jí)芯片上不需要保存。
2、如果硬件中的缺省路由沒有指第二級(jí)芯片，說(shuō)明此時(shí)路由都是通過(guò)第一級(jí)芯片完成轉(zhuǎn)發(fā)的，缺省路由可以正常下發(fā)到第一級(jí)芯片上，不影響系統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)。
用戶配置的缺省路由刪除1、如果硬件中缺省路由指向第二級(jí)芯片，說(shuō)明此時(shí)系統(tǒng)中路由通過(guò)級(jí)連方式完成，缺省路由只下發(fā)給了第二級(jí)芯片，因此第一級(jí)芯片上不存在用戶配置的缺省路由，不需要?jiǎng)h除。
2、如果硬件中的缺省路由沒有指第二級(jí)芯片，說(shuō)明此時(shí)路由都是通過(guò)第一級(jí)芯片完成轉(zhuǎn)發(fā)的，用戶配置的缺省路由存在第一級(jí)芯片上，需要將其刪除。
另外一方面，同時(shí)要考慮第一級(jí)芯片上的缺省路由指向第二級(jí)芯片的時(shí)機(jī)，由于網(wǎng)絡(luò)上存在一些雜包，目的地址根本就不存在匹配的路由，這樣的報(bào)文在第一級(jí)芯片查找不到也會(huì)第二級(jí)芯片，就會(huì)占用第二級(jí)芯片的處理能力。當(dāng)路由表容量較小時(shí)，在第一級(jí)芯片上就可以完全存儲(chǔ)的時(shí)候，此時(shí)第一級(jí)芯片的缺省路由不需要指向第二級(jí)芯片，控制軟件必須對(duì)此進(jìn)行判斷和處理，對(duì)第一級(jí)芯片上缺省路由的轉(zhuǎn)發(fā)行為作合適的設(shè)置，并且在條件變化時(shí)要作相應(yīng)的修改。
第二片芯片的路由表保持和軟件路由表的同步，因此管理較為簡(jiǎn)單，保持原有的路由表添加，刪除的邏輯處理不變。
下面描述本發(fā)明的較佳實(shí)施例1、報(bào)文在芯片間的傳遞方式在第一級(jí)芯片上通過(guò)缺省路由三層透?jìng)鞯姆绞睫D(zhuǎn)發(fā)給第二級(jí)芯片。
2、路由表維護(hù)模式第一級(jí)芯片上保存部分路由，在第二級(jí)芯片上保存完整的路由。
3、在第一級(jí)芯片路由表滿時(shí)將第一級(jí)芯片上的缺省路由指向到第二級(jí)芯片，建立兩級(jí)芯片的路由表級(jí)連。當(dāng)路由表容量降低到第一級(jí)路由表可以完全保存時(shí)，將缺省路由刪除或者恢復(fù)為用戶配置的缺省路由，取消芯片間的級(jí)連。
4、在第一級(jí)芯片上的路由表中為缺省路由設(shè)置一條單獨(dú)的表項(xiàng)，即只有0.0.0.0/0的缺省路由才會(huì)占用該表項(xiàng)，普通路由的下發(fā)不會(huì)占用到缺省路由的表項(xiàng)。
本發(fā)明在實(shí)施過(guò)程中控制軟件的路由添加和刪除要作如下處理1、在控制軟件建立一個(gè)列表OverFlowTable。路由添加時(shí)，第一級(jí)芯片路由表中不能保存的路由表在該列表中建立一個(gè)相應(yīng)的表項(xiàng)。刪除時(shí)在改列表中查找作相應(yīng)的刪除?？刂栖浖ㄟ^(guò)判斷該列表是否為空可以知道第一級(jí)芯片中硬件路由是否已經(jīng)滿。
2、建立一個(gè)缺省路由的標(biāo)志DefaultRouteFlag，用于表示硬件中缺省路由為空，硬件缺省路由指向第二級(jí)芯片，缺省路由為用戶配置的缺省路由。
3、第一級(jí)芯片的普通路由添加流程。
圖3第一級(jí)芯片普通路由添加處理流程圖。
首先判斷軟件中的OverFlow表是否為空，如果不為空則直接下發(fā)到硬件，如果硬件此時(shí)恰好滿，寫入失敗，則和OverFlow表不為空時(shí)一樣處理。如果OverFlow表不為空，說(shuō)明此時(shí)硬件表滿，該路由保存在軟件的OverFlow表中，不再下發(fā)到硬件。但是同時(shí)需要對(duì)硬件中的缺省路由進(jìn)行處理。如果此時(shí)DefaultRouteFlag標(biāo)記表示缺省路由已經(jīng)指向第二級(jí)芯片，則軟件可以結(jié)束處理，否則修改缺省路由指向第二級(jí)芯片，并且更新DefaultRouteFlag的標(biāo)記為指向第二級(jí)芯片。這里有一個(gè)特殊注意的地方就是如果系統(tǒng)中存在用戶配置的缺省路由，用戶配置的缺省路由應(yīng)該被保存以便將來(lái)撤銷指向第二級(jí)芯片的缺省路由時(shí)能夠正?；謴?fù)。
4、第一級(jí)芯片的普通路由刪除流程。
圖4，第一級(jí)芯片普通路由刪除處理流程圖。
首先判斷軟件中的OverFlow表是否為空，如果不為空則直接遍歷硬件刪除，否則需要同時(shí)遍歷OverFlow表和硬件刪除路由。如果OverFlow表刪除該路由后變?yōu)榭?，說(shuō)明此時(shí)第一份芯片已經(jīng)能夠包含完整的路由，此時(shí)不再需要指向第二級(jí)芯片，因此需要對(duì)缺省路由做修改。如果此時(shí)DefaultRouteFlag標(biāo)記標(biāo)示缺省路由指向第二級(jí)芯片，并且軟件中沒有保存過(guò)用戶配置的缺省路由，則從硬件中直接刪除缺省路由；否則將缺省路由恢復(fù)為用戶配置的缺省路由，最后更新DefaultRouteFlag標(biāo)記。
5、由于第二級(jí)芯片保存所有的路由，因此控制軟件不需要做特別處理。用戶配置的缺省路由的添加處理流程。
圖5，第一級(jí)芯片用戶配置的缺省路由的添加處理流程。
對(duì)于用戶配置的缺省路由添加，由于缺省路由在硬件中是一條特殊表項(xiàng)，永遠(yuǎn)可以寫入，因此不需要像普通路由一樣做OverFlow表是否為空的判斷處理流程。需要特別處理之處在于根據(jù)DefaultRouteFlag的狀態(tài)，如果硬件中缺省路由的狀態(tài)指向第二級(jí)芯片，說(shuō)明系統(tǒng)通過(guò)第二級(jí)芯片中的缺省路由做轉(zhuǎn)發(fā)，此時(shí)用戶配置的缺省路由不需要下發(fā)到硬件，以免覆蓋當(dāng)前指向第二級(jí)芯片的缺省路由。
6、第一級(jí)芯片用戶配置的缺省路由刪除處理流程。
圖6，第一級(jí)芯片用戶配置的缺省路由刪除處理流程。
刪除用戶配置的缺省路由時(shí)，同樣需要根據(jù)DefaultRouteFlag做分支處理，如果DefaultRouteFlag標(biāo)示硬件中缺省路由指向第二級(jí)芯片，則只需要從軟件中刪除保存的缺省路由，否則從硬件中刪除。
7、由于第二級(jí)芯片保存所有的路由，因此控制軟件不需要做特別處理。
下面以一個(gè)例子說(shuō)明，當(dāng)兩塊芯片級(jí)連時(shí)數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)發(fā)流程。
在圖七中，第一級(jí)芯片中已經(jīng)建立和第二級(jí)芯片的級(jí)連，第一級(jí)芯片上的缺省路由指向第二級(jí)芯片。第二級(jí)芯片上保存有用戶配置的缺省路由。對(duì)于目的地址10.0.0.1，20.0.0.1，30.0.0.1的數(shù)據(jù)報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)路徑如下1.10.0.0.1的報(bào)文首先在第一級(jí)芯片上進(jìn)行路由查找，在第一級(jí)芯片上匹配10.0.0.0/24的路由，根據(jù)路由的下一跳信息通過(guò)路徑1轉(zhuǎn)發(fā)出去。
2.20.0.0.1的報(bào)文首先在第一級(jí)芯片上進(jìn)行路由查找，在第一級(jí)芯片上沒有找到匹配的路由，通過(guò)缺省路由轉(zhuǎn)發(fā)到第二級(jí)芯片上，在第二級(jí)芯片上匹配20.0.0.0/24，根據(jù)路由的下一跳信息通過(guò)路徑2轉(zhuǎn)發(fā)出去。
30.0.0.1的報(bào)文首先在第一級(jí)芯片上進(jìn)行路由查找，在第一級(jí)芯片上沒有找到匹配的路由，通過(guò)缺省路由轉(zhuǎn)發(fā)到第二級(jí)芯片上，在第二級(jí)芯片上匹配用戶配置的缺省路由，通過(guò)路徑2轉(zhuǎn)發(fā)出去。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)通信設(shè)備中兩級(jí)路由表的管理方法，具體步驟包括第一級(jí)芯片與第二級(jí)芯片建立級(jí)連，第一級(jí)芯片上設(shè)置缺省路由指向第二級(jí)芯片；報(bào)文首先在第一級(jí)芯片上進(jìn)行路由查找，當(dāng)?shù)谝患?jí)芯片上沒有找到匹配的路由，通過(guò)缺省路由轉(zhuǎn)發(fā)到第二級(jí)芯片上。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)通信設(shè)備中兩級(jí)路由表的管理方法，其特征在于如果第一級(jí)芯片的缺省路由指向第二級(jí)芯片時(shí)，用戶配置的缺省路由下發(fā)給第二級(jí)芯片，第一級(jí)芯片不需保存；如果第一級(jí)芯片的缺省路由沒有指向第二級(jí)芯片時(shí)，路由通過(guò)第一級(jí)芯片完成轉(zhuǎn)發(fā)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的數(shù)據(jù)通信設(shè)備中兩級(jí)路由表的管理方法，其特征在于在第一級(jí)芯片上保存專門的0.0.0.0/0缺省路由條目，在第一級(jí)芯片路由表滿時(shí)將第一級(jí)芯片上的缺省路由指向到第二級(jí)芯片；當(dāng)路由表容量降低到第一級(jí)路由表可以完全保存時(shí)，將缺省路由刪除或者恢復(fù)為用戶配置的缺省路由。
4.如權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)通信設(shè)備中兩級(jí)路由表的管理方法，其特征在于在控制軟件建立一個(gè)列表OverFlowTable，路由添加時(shí)，第一級(jí)芯片路由表中不能保存的路由表在該列表中建立一個(gè)相應(yīng)的表項(xiàng)，路由刪除時(shí)，在該列表中查找作相應(yīng)的刪除。
全文摘要
本發(fā)明提供一種數(shù)據(jù)通信設(shè)備中兩級(jí)路由轉(zhuǎn)發(fā)表的管理方法，該方法包括第一級(jí)芯片與第二級(jí)芯片建立級(jí)連，第一級(jí)芯片上設(shè)置缺省路由指向第二級(jí)芯片；報(bào)文首先在第一級(jí)芯片上進(jìn)行路由查找，當(dāng)?shù)谝患?jí)芯片上沒有找到匹配的路由，通過(guò)缺省路由轉(zhuǎn)發(fā)到第二級(jí)芯片上。通過(guò)該方法可有效得將兩級(jí)路由表組織成一個(gè)合理的結(jié)構(gòu)，滿足通信設(shè)備中路由轉(zhuǎn)發(fā)的速度和容量要求。本發(fā)明既適用于集中控制系統(tǒng)也適用于分布式控制系統(tǒng)的通信設(shè)備。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1812377SQ20061001138
公開日2006年8月2日 申請(qǐng)日期2006年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月28日
發(fā)明者鄭炎 申請(qǐng)人:港灣網(wǎng)絡(luò)有限公司