專利名稱：硬件數(shù)據(jù)更新方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硬件數(shù)據(jù)更新方法和設(shè)備，更具體地，涉及基于代價(jià)的硬件 數(shù)據(jù)更新方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
很多應(yīng)用涉及硬件數(shù)據(jù)的更新。例如，在數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中，路由表在路 由器中指導(dǎo)路由轉(zhuǎn)發(fā)，通俗一點(diǎn)就是"問(wèn)路"。路由器存儲(chǔ)的就是"去哪怎么 走"的信息，即目的地址和路徑。
一個(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)入路由器后，包頭里面攜帶 了它的"目的地址"，通過(guò)目的地址，查找到路徑，然后完成轉(zhuǎn)發(fā)。目前網(wǎng)絡(luò) 上的計(jì)算機(jī)越來(lái)越多，所以路由表的規(guī)模是越來(lái)越大，電信運(yùn)營(yíng)商要求達(dá)到
IOO萬(wàn)以上的路由表表項(xiàng)。另外隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的豐富，網(wǎng)絡(luò)帶寬要求也飛速
增長(zhǎng)，對(duì)路由查找的性能要求也越來(lái)越高。
路由查找表是一種路由表，就是將路由信息壓縮整理成一定格式的表，
完成轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中的高速查找(一般是30Mpps以上)。路由查找表將會(huì)以一種 "方便快速查找"的格式或者方式存在于路由查找硬件中。
隨著路由表表項(xiàng)數(shù)量的不斷增加，目前主流已經(jīng)達(dá)到百萬(wàn)數(shù)量級(jí)別，相 應(yīng)的對(duì)于路由表表項(xiàng)更新(包括添加和刪除)速率的要求也不斷增長(zhǎng)，以達(dá) 到快速更新路由，減少業(yè)務(wù)中斷時(shí)間的目的。
路由器算法查找系統(tǒng)一般由一套維護(hù)軟件和一套硬件組成。軟件通過(guò)計(jì) 算，產(chǎn)生一個(gè)或者多個(gè)算法查找結(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)，在硬件中通過(guò)"最小"訪問(wèn) 硬件，完成快速的轉(zhuǎn)發(fā)查找。在一條表項(xiàng)添加過(guò)程中，4艮據(jù)算法方案的不同， 需要更新一次或者多次硬件數(shù)據(jù)，隨后的表項(xiàng)添加，也同樣需要更新一次或 者多次硬件數(shù)據(jù)并且隨著表項(xiàng)數(shù)量的增長(zhǎng)，更新量變大的幾率也會(huì)增長(zhǎng)。
路由更新速率逐漸成為各種算法容量不斷擴(kuò)大的一個(gè)技術(shù)瓶頸，目前沒(méi) 有比較好的解決辦法， 一般是在算法本身做出一些優(yōu)化來(lái)達(dá)到提速的目的。
現(xiàn)有的技術(shù)方案是逐條添加表項(xiàng)，同時(shí)完成硬件數(shù)據(jù)的更新。圖5示出 了現(xiàn)有表項(xiàng)操作過(guò)程的示意圖。對(duì)于一個(gè)表項(xiàng)操作，算法查找維護(hù)軟件產(chǎn)生相應(yīng)的一系列硬件操作，然后按照這些硬件操作，逐條將數(shù)據(jù)更新到硬件。 發(fā)明人在研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，由于對(duì)于每一個(gè)表項(xiàng)操作，現(xiàn)有技術(shù)方案獨(dú)立進(jìn) 行處理，因此對(duì)于批量接收的表項(xiàng)操作請(qǐng)求，會(huì)引起大量重復(fù)、冗余和無(wú)效 的硬件操作。因此現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是不能利用路由器軟件批量表項(xiàng)下發(fā)的信 息，造成硬件更新操作的浪費(fèi)。而且，大量表項(xiàng)刷新過(guò)程中，刷新時(shí)間長(zhǎng)。 因此，存在對(duì)于優(yōu)化的硬件數(shù)據(jù)更新方案的需求。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)目的是基于代價(jià)來(lái)更新硬件的數(shù)據(jù)。 本發(fā)明實(shí)施例的另 一 目的是提高硬件數(shù)據(jù)的更新速度。
本發(fā)明實(shí)施例的另 一 目的是使得硬件數(shù)據(jù)的更新不會(huì)影響路由查找，即 沒(méi)有中間的"錯(cuò)誤狀態(tài)"。
本發(fā)明實(shí)施例的另 一 目的是提高路由查找算法中固定二叉樹的更新速率。
為了實(shí)現(xiàn)上述以及其他目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了 一種硬件數(shù)據(jù)更新設(shè)
備，用于更新硬件中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。該設(shè)備包括接收模塊，接收至少一個(gè)請(qǐng)
求操作并將至少一個(gè)請(qǐng)求操作定義為批量操作；以及維護(hù)模塊，對(duì)于批量操
作中的每個(gè)請(qǐng)求操作產(chǎn)生至少兩個(gè)硬件操作集，估計(jì)每個(gè)硬件操作集的代價(jià)， 并基于所估計(jì)的代價(jià)更新硬件中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。每個(gè)硬件操作集包括至少兩個(gè) 硬件操作。各個(gè)硬件操作集對(duì)硬件的操作結(jié)果是等價(jià)的。
為了實(shí)現(xiàn)上述以及其他目的，本發(fā)明實(shí)施例還提供了 一種硬件數(shù)據(jù)更新
方法，用于更新硬件中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。該方法包括接收至少一個(gè)請(qǐng)求操:作并 將所述至少一個(gè)請(qǐng)求操作定義為批量操作；對(duì)于批量操作中的每個(gè)請(qǐng)求操作 產(chǎn)生至少兩個(gè)硬件操作集；估計(jì)每個(gè)硬件操作集的代價(jià)；以及基于所估計(jì)的 代價(jià)更新所述硬件中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。每個(gè)硬件操作集包括至少兩個(gè)硬件操作。 各個(gè)硬件操作集對(duì)硬件的操作結(jié)果是等價(jià)的。
為了實(shí)現(xiàn)上述以及其他目的，本發(fā)明實(shí)施例還l是供了一種系統(tǒng)，包括用 于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的硬件。該系統(tǒng)還包括硬件數(shù)據(jù)更新設(shè)備，用于更新硬件中存儲(chǔ) 的數(shù)據(jù)。該硬件數(shù)據(jù)更新設(shè)備包括接收模塊，接收至少一個(gè)請(qǐng)求操作并將 至少一個(gè)請(qǐng)求操作定義為批量操作；以及維護(hù)模塊，對(duì)于批量操作中的每個(gè) 請(qǐng)求操作產(chǎn)生至少兩個(gè)硬件操作集，估計(jì)每個(gè)硬件操作集的代價(jià)，并基于所
7估計(jì)的代價(jià)更新硬件中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。每個(gè)硬件操作集包括至少兩個(gè)硬件操:作。 各個(gè)硬件操作集對(duì)硬件的操作結(jié)果是等價(jià)的。
通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施例，給批量操作導(dǎo)致硬件多次無(wú)效更新情況提供了 一 種減少硬件操作代價(jià)的方案，并可以給分層二叉樹的^各由查找方案提供一種 快速刷新表項(xiàng)的方法和i殳備。


根據(jù)結(jié)合附圖的以下描述，將更充分地理解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、特征和 細(xì)節(jié)。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的硬件數(shù)據(jù)更新設(shè)備的框圖。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的硬件數(shù)據(jù)更新方法的流程圖。 圖3是示出分層二叉樹的示意圖。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在分層二叉樹中使用硬件代價(jià)策略的表項(xiàng) 操作的示意圖。
圖5示出了現(xiàn)有表項(xiàng)操作過(guò)程的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。應(yīng)注意，在附圖中，相同的附圖標(biāo) 記始終表示相同或相似的元素。
應(yīng)當(dāng)理解，在此描述的本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例僅僅是為了更好地解釋本發(fā) 明的原理和概念，而不是要限制本發(fā)明。在閱讀這樣的描述之后，本領(lǐng)域技 術(shù)人員很容易構(gòu)造其他修改或替換，這樣的修改或替換應(yīng)被理解為落入本發(fā) 明的范圍中。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的硬件數(shù)據(jù)更新設(shè)備100的框圖。硬件數(shù) 據(jù)更新設(shè)備100用于更新硬件200中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。該硬件數(shù)據(jù)更新設(shè)備100 包括接收模塊105和維護(hù)模塊110。
接收模塊105可以從硬件數(shù)據(jù)更新設(shè)備100外部接收針對(duì)硬件200的請(qǐng) 求操作，例如請(qǐng)求更新硬件200中數(shù)據(jù)的操作。接收模塊105可一次性或分 多次接收多個(gè)請(qǐng)求操作(requested operation)。例如，4妄收才莫塊105可包括與外 部通信的數(shù)據(jù)接口等，以便接收外部設(shè)備的請(qǐng)求操作。各個(gè)請(qǐng)求操作有可能 會(huì)相互影響到硬件更新結(jié)果。接收模塊105將接收到的(一個(gè)或多個(gè))請(qǐng)求操作定義為批量操作1050。批量操作1050可以有一個(gè)明確的長(zhǎng)度。批量操 作1050中的請(qǐng)求操作可以在整個(gè)操作過(guò)程中一次完成，也可以根據(jù)需要在某 個(gè)請(qǐng)求操作后即更新硬件，然后再繼續(xù)執(zhí)行。 一般來(lái)說(shuō)，該批量操作1050中 的一個(gè)請(qǐng)求操作將造成一個(gè)或者多個(gè)硬件操作(包括^旦不限于對(duì)硬件200中 存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的添加、刪除、替換、搬移等)。如果批量沖喿作中只有一個(gè)請(qǐng)求操 作，則要求這個(gè)請(qǐng)求操作能夠產(chǎn)生不同的硬件操作集("硬件操作集"在下文 中描述)。
維護(hù)模塊110依次針對(duì)批量操作1050中的每個(gè)請(qǐng)求操作，產(chǎn)生相應(yīng)的一 個(gè)或多個(gè)硬件操作。 一般來(lái)說(shuō)， 一個(gè)請(qǐng)求操作可對(duì)應(yīng)于不同的一系列硬件操 作(稱為"硬件操作集")。維護(hù)模塊110可根據(jù)預(yù)先定義的方案，產(chǎn)生兩個(gè) 或更多個(gè)硬件操作集1101、 ...、 110i等。產(chǎn)生的每個(gè)石更件操作集1101、...、 110i中的硬件操作和其他硬件操作集中的硬件操作可以是相同種類(添加、 刪除、替換、搬移等)的，也可以是完全不同的。每個(gè)硬件操作集完成硬件 操作后，其導(dǎo)致的結(jié)果是一致和等價(jià)的。
維護(hù)模塊110可以估計(jì)所產(chǎn)生的每個(gè)硬件操作集的代價(jià)。每一種硬件操 作(添加、刪除、替換、搬移等)所需的硬件代價(jià)可能是不同的。因而，可 對(duì)每一種硬件操作賦予相應(yīng)的權(quán)值，由此估計(jì)硬件操作集的代價(jià)。
維護(hù)模塊110可以在產(chǎn)生硬件操作集的過(guò)程中并行地估計(jì)代價(jià)，也可以 在產(chǎn)生整個(gè)硬件操作集之后再估計(jì)代價(jià)。
維護(hù)模塊110還可以根據(jù)所估計(jì)的代價(jià)，更新硬件200中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。 維護(hù)模塊110可選擇具有最小代價(jià)的硬件操作集作為優(yōu)選操作集，并按照該 優(yōu)選操作集中的硬件操作來(lái)更新硬件200中的數(shù)據(jù)。
對(duì)于操作的硬件對(duì)象， 一般來(lái)說(shuō)其訪問(wèn)速度是比較慢的，而維護(hù)模塊和
代價(jià)模塊的速度相比要快得多。通過(guò)上述基于代價(jià)的硬件數(shù)據(jù)更新設(shè)備100， 能以最小的代價(jià)來(lái)訪問(wèn)硬件，減少無(wú)效或冗余的硬件操作，從而大大提高硬 件的更新速度。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的硬件數(shù)據(jù)更新方法1000的流程圖。硬件 數(shù)據(jù)更新方法1000可以由圖1所示的硬件數(shù)據(jù)更新設(shè)備100來(lái)執(zhí)行，也可以 由具有處理能力的其他設(shè)備來(lái)執(zhí)行。
在S1005,接收針對(duì)硬件200 (見(jiàn)圖1)的請(qǐng)求操作。可一次性或分多次 接收多個(gè)請(qǐng)求操作。各個(gè)請(qǐng)求操作有可能會(huì)相互影響到硬件更新結(jié)果。將接收到的(一個(gè)或多個(gè))請(qǐng)求操作定義為批量操作1050 (見(jiàn)圖1)。批量操作 1050中的請(qǐng)求操作可以在整個(gè)操作過(guò)程中一次完成，也可以根據(jù)需要在某個(gè) 請(qǐng)求操作后即更新硬件，然后再繼續(xù)執(zhí)行。 一般來(lái)說(shuō)，該批量操作中的一個(gè) 請(qǐng)求操作將造成一個(gè)或者多個(gè)硬件操作(包括但不限于對(duì)硬件200中存儲(chǔ)的
數(shù)據(jù)的添加、刪除、替換、搬移等)。如果批量操作中只有一個(gè)請(qǐng)求操:作，則
要求這個(gè)請(qǐng)求操作能夠產(chǎn)生不同的硬件操作集。
在S1010,依次針對(duì)批量操作1050中的每個(gè)請(qǐng)求才喿作，產(chǎn)生相應(yīng)的一個(gè) 或多個(gè)硬件操作。 一般來(lái)說(shuō)， 一個(gè)請(qǐng)求操作可對(duì)應(yīng)于不同的硬件操作集。可 根據(jù)預(yù)先定義的方案，產(chǎn)生兩個(gè)或更多個(gè)硬件操作集1101、 ...、 110i等(見(jiàn)
圖1)。產(chǎn)生的每個(gè)硬件操作集1101..... 110i中的硬件操作和其他硬件操作
集中的硬件操作可以是相同種類(添加、刪除、替換、搬移等)的，也可以 是完全不同的。每個(gè)硬件操作集完成硬件操作后，其導(dǎo)致的結(jié)果是一致和等 價(jià)的。
在S1015,估計(jì)在S1010中產(chǎn)生的每個(gè)硬件操作集的代價(jià)。每一種硬件 操作(添加、刪除、替換、搬移等)所需的硬件代價(jià)可能是不同的。因而， 可對(duì)每一種硬件操作賦予相應(yīng)的權(quán)值，由此估計(jì)硬件操:作集的代價(jià)。
S1015可以與S1010并行執(zhí)行，即在產(chǎn)生硬件操作集的過(guò)程中并行地估 計(jì)代價(jià)，也可以在S1010之后執(zhí)行，即，在產(chǎn)生整個(gè)石更件操作集之后再估計(jì) 代價(jià)。
在S1020，根據(jù)在S1015中估計(jì)出的代價(jià)，更新石更件200中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。 可選擇代價(jià)最小的硬件操作集作為優(yōu)選操作集，并按照該優(yōu)選操作集中的硬 件操作來(lái)更新硬件200中的數(shù)據(jù)。
對(duì)于操作的硬件對(duì)象， 一般來(lái)說(shuō)其訪問(wèn)速度是比較慢的，而維護(hù)模塊和 代價(jià)模塊的速度相比要快得多。通過(guò)上述基于代價(jià)的硬件數(shù)據(jù)更新方法1000， 能以最小的代價(jià)來(lái)訪問(wèn)硬件，減少無(wú)效或冗余的硬件操作，從而大大提高硬 件的更新速度。
路由查找硬件就是針對(duì)高速查找的 一種硬件，可以是某種算法實(shí)現(xiàn)的方 案，也可以是某種硬件電路實(shí)現(xiàn)的查找方案(例如TCAM)。算法查找方案具 有容量大，功耗小，成本低的優(yōu)點(diǎn)。路由表的更新是算法查找方案中的一個(gè) 主要問(wèn)題，更新速度反映了路由器在發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)的反應(yīng)能力，即需要快 速更新大量路由信息，完成"正確"的轉(zhuǎn)發(fā)。下面以路由查找硬件的數(shù)據(jù)更新操作(路由查找表表項(xiàng)操作)為例，更 詳細(xì)地說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的硬件數(shù)據(jù)更新方法。
路由查找硬件的數(shù)據(jù)更新操作可以在分層固定二叉樹中實(shí)現(xiàn)。圖3是示 出分層二叉樹的示意圖。分層二叉樹是一種查找方案，其特點(diǎn)是大樹節(jié)點(diǎn)和 小樹節(jié)點(diǎn)通過(guò)指針完成物理上的分離，但邏輯上仍然是一棵有序的二叉樹。 小樹是一棵固定大小的有序二叉樹。每個(gè)請(qǐng)求操作會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的對(duì)大樹節(jié)點(diǎn) 或小樹節(jié)點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)硬件操作(稱為"節(jié)點(diǎn)操作")。
分層二叉樹和節(jié)點(diǎn)的內(nèi)容在軟件和硬件中都存儲(chǔ)，它們的內(nèi)容如果是直 接同步，會(huì)造成中間的"錯(cuò)誤狀態(tài)"，在路由器上就表現(xiàn)為"丟包"等，所以 需要定義多組不造成中間"錯(cuò)誤狀態(tài)"的操作集，用來(lái)完成硬件的同步，也 就是說(shuō)，同步過(guò)程"不中斷服務(wù)"，不需要中斷同步過(guò)程中外部的查找請(qǐng)求(不 是操作請(qǐng)求)。
大樹節(jié)點(diǎn)和小樹節(jié)點(diǎn)主要體現(xiàn)出分層的概念
1. 大樹節(jié)點(diǎn)和小樹節(jié)點(diǎn)--對(duì)應(yīng)；
2. 大樹節(jié)點(diǎn)作為對(duì)小樹節(jié)點(diǎn)的資源分配單位；
3. —組大樹節(jié)點(diǎn)和一組小樹節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)有序的二叉樹；
4. 一組大樹節(jié)點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的一組小樹節(jié)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)查找表。 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可定義兩種硬件更新方式
a) 節(jié)點(diǎn)操作更新按照對(duì)于節(jié)點(diǎn)(大樹節(jié)點(diǎn)和小樹節(jié)點(diǎn))的節(jié)點(diǎn)操作來(lái) 更新硬件；以及
b) —次更新按照"一次更新操作" 一次性更新一個(gè)小樹的所有節(jié)點(diǎn)， 即將小樹節(jié)點(diǎn)一次更新到硬件的一棵新小樹中，然后^^改大樹節(jié)點(diǎn)指針。
換句話說(shuō)，硬件操作可包括節(jié)點(diǎn)操作和一次更新操作。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在分層二叉樹中使用硬件代價(jià)策略的表 項(xiàng)操作的示意圖。該實(shí)施例可用于更新路由查找硬件200，中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。具 體地，路由查找硬件200，中存儲(chǔ)了分層二叉樹的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)。
接收模塊105，接收來(lái)自外部的表項(xiàng)操作1.....n，作為請(qǐng)求操作，并建
立表項(xiàng)批量操作1050，。
路由查找維護(hù)模塊110，建立和維護(hù)硬件操作集(隊(duì)列)。例如，建立一 個(gè)或者幾個(gè)大小為小樹大小的隊(duì)列(以下稱為"節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列，，)，用來(lái)緩存 單個(gè)小樹在硬件的操作。同時(shí)另外建立一個(gè)隊(duì)列(以下稱為"小樹更新隊(duì)列，，)，
ii緩存"一次更新"操作。
針對(duì)某一請(qǐng)求操作，以節(jié)點(diǎn)添加為例，在一個(gè)節(jié)點(diǎn)加入后，可能造成多 個(gè)節(jié)點(diǎn)的搬移，所有對(duì)節(jié)點(diǎn)的操作緩存在"節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列"中。節(jié)點(diǎn)操作隊(duì) 列只屬于對(duì)一棵小樹的操作。節(jié)點(diǎn)才喿作隊(duì)列數(shù)量可以是有限的幾個(gè)。如果節(jié) 點(diǎn)操作隊(duì)列用完，則需要將緩存的硬件操作更新到硬件中。在完成更新之后， 再繼續(xù)緩存后面的操作。
路由查找維護(hù)模塊IIO，可估計(jì)和比較節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列的硬件操作代價(jià)和小 樹的一次更新操作的代價(jià)。將節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列的代價(jià)定義為它所包括的節(jié)點(diǎn)操 作的代價(jià)。 一顆小樹的"一次更新操作"的代價(jià)可以是一個(gè)固定值，例如對(duì) 應(yīng)于一顆小樹的節(jié)點(diǎn)數(shù)。該維護(hù)模塊110，在一次批量刷新過(guò)程中，將維護(hù)"硬
件操作"隊(duì)列，選擇代價(jià)最小的隊(duì)列作為該節(jié)點(diǎn)添加請(qǐng)求操作的硬件操作隊(duì)
列，并且將執(zhí)行該硬件操作隊(duì)列中的硬件操作，以便更新硬件200，中的數(shù)據(jù)。 換句話說(shuō)，在節(jié)點(diǎn)添加過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)一棵小樹中節(jié)點(diǎn)操作次數(shù)(代 價(jià))超過(guò)整棵小樹更新的代價(jià)，則應(yīng)選擇一次更新方式，以小樹更新隊(duì)列作 為優(yōu)選的硬件操作隊(duì)列。這時(shí)將節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列釋放，記錄該小樹到小樹更新 隊(duì)列中。在此情況下，路由查找維護(hù)模塊IIO，在小樹更新隊(duì)列中寫入"一次 更新"操作。否則，應(yīng)選擇節(jié)點(diǎn)操作更新方式，以節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列作為優(yōu)選的 硬件操作隊(duì)列。
這樣，對(duì)于批量操作1050，，所得到的最小代價(jià)的硬件操作集將僅僅包 括優(yōu)選的硬件操作隊(duì)列。路由查找維護(hù)模塊IIO，按照該最小代價(jià)的硬件操作 集中的硬件操作來(lái)更新硬件200，中的數(shù)據(jù)。
應(yīng)注意，對(duì)于批量操作中大樹節(jié)點(diǎn)發(fā)生變化的情況，如果有兩棵及以上 大樹節(jié)點(diǎn)發(fā)生變化，將會(huì)影響路由查找過(guò)程，可能中斷用戶的正常使用。所 以一旦發(fā)生大樹節(jié)點(diǎn)發(fā)生變化(更新)時(shí)，需要及時(shí)更新硬件。換句話說(shuō)， 如果發(fā)生大樹節(jié)點(diǎn)被修改的情況，則馬上根據(jù)已有計(jì)算結(jié)果，更新硬件數(shù)據(jù)， 然后再處理后面的其他表項(xiàng)操作。
另外，如果更新涉及的小樹數(shù)量超過(guò)節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列的數(shù)量，即節(jié)點(diǎn)操作 隊(duì)列已用完，則同樣需要先將已有數(shù)據(jù)同步到硬件后再繼續(xù)處理后面的其他 表項(xiàng)操作。
由于上述最小代價(jià)的硬件操作集的確定過(guò)程是軟件層面上的，比硬件操 作速度要快得多，因而能以最小的代價(jià)來(lái)訪問(wèn)硬件，減少無(wú)效或冗余的硬件操作，從而大大提高硬件的更新速度。 ，
圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的在分層二叉樹中使用硬件代價(jià)
策略的表項(xiàng)操作方法2000的流程的圖。
方法2000在S2001判斷批量操作中是否緩存有操作(表項(xiàng)操作)。如果 有，則方法2000前進(jìn)到S2005，從批量操作隊(duì)列中取出一個(gè)表項(xiàng)操作。
然后在S2010，完成節(jié)點(diǎn)的更新，在此過(guò)程中將產(chǎn)生相應(yīng)的一系列硬件 操作。
隨后，在S2015,判斷小樹是否已經(jīng)擁有節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列。如果該小樹被 操作過(guò)，將有節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列，或者已經(jīng)進(jìn)入小樹更新隊(duì)列。如果在S2015判 斷小樹沒(méi)有節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列，則方法2000前進(jìn)到S2020，判斷小樹是否在小樹 更新隊(duì)列。
在S2020，如果判斷為在小樹更新隊(duì)列，則該小樹的操作不需要記錄， 方法前進(jìn)到S2040(下文將描述)。如果判斷為不在小樹更新隊(duì)列，則方法2000 前進(jìn)到S2025，判斷是否還有可用的節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列。
在S2025，如果還有可用的節(jié)點(diǎn)搮:作隊(duì)列，則方法2000前進(jìn)到S2045(下 文將描述)。如果沒(méi)有節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列可用，則方法2000前進(jìn)到S2030,需要 先將目前隊(duì)列中的硬件操作更新到硬件，然后再給本次硬件操作申請(qǐng)隊(duì)列。
隨后，在S2035,將本次硬件操作入節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列。然后在S2040,判 斷大樹節(jié)點(diǎn)是否受到影響。如果大樹節(jié)點(diǎn)受到影響，則方法2000需要前進(jìn)到 S2045和S2050,及時(shí)將目前緩存在節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列和小樹更新隊(duì)列中的硬件操 作刷新到硬件中，以免后續(xù)刷新影響硬件查找。具體地，首先在S2045,將 小樹中的節(jié)點(diǎn)操作更新到硬件，然后才在S2050，更新整棵小樹到硬件。在 更新整棵小樹時(shí)，需要先申請(qǐng)一個(gè)空閑的小樹，更新數(shù)據(jù)到硬件后，修改相 應(yīng)大樹的指針，然后釋放原來(lái)的小樹。
完成刷新之后，方法2000前進(jìn)到S2055,判斷是否要結(jié)束整個(gè)方法。如 果要結(jié)束，則方法2000完成并終止。如果不要結(jié)束，則返回S2001繼續(xù)循環(huán)， 處理下一個(gè)表項(xiàng)纟喿作。如果在S2040,判斷為大樹節(jié)點(diǎn)不受影響，則方法2000 也返回S2001繼續(xù)循環(huán)，處理下一個(gè)表項(xiàng)操作。
返回S2015，當(dāng)判斷小樹擁有節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列時(shí)，說(shuō)明小樹已經(jīng)被操作過(guò)。 在此情況下，方法2000前進(jìn)到S2060,比較硬件代^介，根據(jù)代價(jià)決定硬件更 新策略。具體地，在S2060，判斷節(jié)點(diǎn)操作代價(jià)是否超過(guò)小樹更新代價(jià)。如說(shuō)明應(yīng)選擇小樹更新操作(上文描述的"一次更 新"操作)，則方法2000前進(jìn)到S2065，釋放節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列，以供其他小樹 使用。這是因?yàn)閷?duì)于需要整棵更新的小樹來(lái)說(shuō)，操作入隊(duì)列是沒(méi)有意義的。 然后在S2070,清空節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列。將節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列清空可以防止后面的誤 操作。隨后，在S2075，入小樹更新隊(duì)列，即，記錄要更新的小樹。在小樹 后續(xù)會(huì)被銷毀的情況下，也可在S2075處感知到這一情況，以免做無(wú)效或者 錯(cuò)誤更新。
隨后，方法2000前進(jìn)到S2040。 S2040以及后續(xù)已經(jīng)在上文中進(jìn)行了詳 細(xì)描述，在此不再贅述。
返回S2060，如果判斷結(jié)果為"是"，即節(jié)點(diǎn)操作代價(jià)不超過(guò)小樹更新代 價(jià)，則應(yīng)選擇節(jié)點(diǎn)操作更新方式。因此，方法2000前進(jìn)到S2035，將硬件梯: 作入節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列。S2035以及后續(xù)步驟已經(jīng)在上文中進(jìn)行了詳細(xì)描述，在 此不再贅述。
返回S2001,如果判斷結(jié)果為"否"，即沒(méi)有待處理的表項(xiàng)操作，或者說(shuō) 已經(jīng)將緩存的所有表項(xiàng)操作處理完，則方法2000前進(jìn)到S2045和S2050，將 目前緩存在節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列和小樹更新隊(duì)列中的硬件操作刷新到硬件中。 S2045、 S2050以及后續(xù)步驟已經(jīng)在上文中進(jìn)行了詳細(xì)描述，在此不再贅述。
上面以分層二叉樹為例說(shuō)明了路由查找硬件表項(xiàng)更新的方法。但本領(lǐng)域 技術(shù)人員很清楚，上述例子只是為了更好地解釋本發(fā)明的原理，而不構(gòu)成對(duì) 本發(fā)明范圍的限制。例如，本發(fā)明實(shí)施例也可應(yīng)用于其他種類的硬件數(shù)據(jù)的 更新。硬件數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式不限于分層二叉樹，其他數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)也可采用 本發(fā)明實(shí)施例的原理。在任何數(shù)據(jù)同步到硬件中時(shí)，定義一個(gè)批量更新硬件 操作的開(kāi)始和結(jié)束點(diǎn)，在此過(guò)程中，如果后面的更新硬件操作可能會(huì)影響前 面的更新結(jié)果，導(dǎo)致前面的更新"無(wú)效"，就可以使用該設(shè)備來(lái)完成優(yōu)化減少 硬件更新操作。
另外，本發(fā)明實(shí)施例中描述了用于更新整顆小樹的"一次更新操作"作 為節(jié)點(diǎn)操作的替代方法。但本領(lǐng)域技術(shù)人員明白，"一次更新操作"不對(duì)本發(fā) 明的范圍構(gòu)成限制，也可以采用其他的同步更新方法。例如可以進(jìn)行"局部" 更新，效率會(huì)提高一些，但是代價(jià)計(jì)算會(huì)相對(duì)復(fù)雜。這樣的局部更新操作也 在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
因此，通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施例，給批量操作導(dǎo)致硬件多次無(wú)效更新情況提
14供了 一種減少硬件操作的方案，并可以給分層二叉樹的路由查找方案提供一 種快速刷新表項(xiàng)的方法和設(shè)備。
盡管已示出和描述了本發(fā)明的 一些實(shí)施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解， 在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下，可對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行各種修改，這 樣的修改應(yīng)落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種硬件數(shù)據(jù)更新設(shè)備，用于更新硬件中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，其特征在于，包括接收模塊，接收至少一個(gè)請(qǐng)求操作并將所述至少一個(gè)請(qǐng)求操作定義為批量操作；以及維護(hù)模塊，對(duì)于所述批量操作中的每個(gè)請(qǐng)求操作產(chǎn)生至少兩個(gè)硬件操作集，估計(jì)每個(gè)硬件操作集的代價(jià)，并基于所估計(jì)的代價(jià)更新所述硬件中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，其中每個(gè)硬件操作集包括至少兩個(gè)硬件操作，并且所述至少兩個(gè)硬件操作集對(duì)所述硬件的操作結(jié)果是等價(jià)的。
2、 如權(quán)利要求1所述的硬件數(shù)據(jù)更新設(shè)備，其特征在于，所述維護(hù)模塊 基于所估計(jì)的代價(jià)更新所述硬件中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包括所述維護(hù)模塊在所估計(jì) 的代價(jià)中選擇最小代價(jià)，并按照對(duì)應(yīng)于該最小代價(jià)的硬件操作集中的硬件操 作來(lái)更新所述硬件中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
3、 如權(quán)利要求1所述的硬件數(shù)據(jù)更新設(shè)備，其特征在于，所述維護(hù)模塊 根據(jù)硬件操作的種類而對(duì)該硬件操作賦予權(quán)值，以估計(jì)硬件操作集的代價(jià)。
4、 如權(quán)利要求1所述的硬件數(shù)據(jù)更新設(shè)備，其特征在于，所述數(shù)據(jù)被存 儲(chǔ)為分層二叉樹的節(jié)點(diǎn)，其中所述分層二叉樹包括大樹節(jié)點(diǎn)和小樹節(jié)點(diǎn)。
5、 如權(quán)利要求4所述的硬件數(shù)據(jù)更新設(shè)備，其特征在于，所述硬件操作 包括節(jié)點(diǎn)操作和一次更新操作，其中所述節(jié)點(diǎn)操作是按照所述請(qǐng)求操作而產(chǎn) 生的對(duì)分層二叉樹的節(jié)點(diǎn)的操作，所述一次更新操作是一次性更新一個(gè)小樹 的所有節(jié)點(diǎn)的操作。
6、 如權(quán)利要求5所述的硬件數(shù)據(jù)更新設(shè)備，其特征在于，所述硬件操作 集包括節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列和小樹更新隊(duì)列，其中所述節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列緩存單個(gè)小樹 的所述節(jié)點(diǎn)操作，所述小樹更新隊(duì)列緩存所述一次更新操作。
7、 如權(quán)利要求6所述的硬件數(shù)據(jù)更新設(shè)備，其特征在于， 所述估計(jì)每個(gè)硬件操作集的代價(jià)包括針對(duì)特定請(qǐng)求操作，所述維護(hù)模塊估計(jì)所述節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列和所述一次更新操作的代價(jià)，所述基于所估計(jì)的代價(jià)更新所述硬件中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包括如果所述節(jié)點(diǎn) 操作隊(duì)列的代價(jià)不超過(guò)所述一次更新操作的代價(jià)，則所述維護(hù)模塊確定所述節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列作為所述特定請(qǐng)求操作的硬件操作隊(duì)列，如果所述節(jié)點(diǎn)操:作隊(duì) 列的代價(jià)超過(guò)所述一次更新操作的代價(jià)，則所述維護(hù)模塊確定所述小樹更新 隊(duì)列作為所述特定請(qǐng)求操作的硬件操作隊(duì)列，并且按照所確定的硬件操作隊(duì) 列來(lái)更新所述硬件中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
8、 如權(quán)利要求6所述的硬件數(shù)據(jù)更新設(shè)備，其特征在于，如果所述節(jié)點(diǎn) 操作隊(duì)列用完，則所述維護(hù)模塊按照目前的節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列和小樹更新隊(duì)列中 的硬件操作而更新所述硬件中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
9、 如權(quán)利要求4所述的硬件數(shù)據(jù)更新設(shè)備，其特征在于，如果更新所述 大樹節(jié)點(diǎn)，則所述維護(hù)模塊按照目前的節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列和小樹更新隊(duì)列中的硬 件操作而更新所述硬件中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
10、 如權(quán)利要求6所述的硬件數(shù)據(jù)更新設(shè)備，其特征在于，所述小樹的 一次更新梯:作包括申請(qǐng)新小樹；將小樹節(jié)點(diǎn)一次更新到所述新小樹中；以 及修改大樹節(jié)點(diǎn)指針。
11、 一種硬件數(shù)據(jù)更新方法，用于更新硬件中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，其特征在于，包括接收至少 一個(gè)請(qǐng)求操作并將所述至少 一個(gè)請(qǐng)求操作定義為批量操作； 對(duì)于所述批量操作中的每個(gè)請(qǐng)求操作產(chǎn)生至少兩個(gè)硬件操作集； 估計(jì)每個(gè)硬件操作集的代價(jià)；以及 基于所估計(jì)的代價(jià)更新所述硬件中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，其中每個(gè)硬件操作集包括至少兩個(gè)硬件操作，并且所述至少兩個(gè)硬件操 作集對(duì)所述硬件的操作結(jié)果是等價(jià)的。
12、 如權(quán)利要求11所述的硬件數(shù)據(jù)更新方法，其特征在于，所述基于所 估計(jì)的代價(jià)更新所述硬件中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包括在所估計(jì)的代價(jià)中選擇最小代 價(jià)，并按照對(duì)應(yīng)于該最小代價(jià)的硬件操作集中的硬件操作來(lái)更新所述硬件中 存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
13、 如權(quán)利要求11所述的硬件數(shù)據(jù)更新方法，其特征在于，所述估計(jì)每 個(gè)硬件操作集的代價(jià)包括根據(jù)硬件操作的種類而對(duì)該硬件操作賦予權(quán)值， 以估計(jì)硬件操作集的代價(jià)。
14、 如權(quán)利要求11所述的硬件數(shù)據(jù)更新方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)被 存儲(chǔ)為分層二叉樹的節(jié)點(diǎn)，其中所述分層二叉樹包括大樹節(jié)點(diǎn)和小樹節(jié)點(diǎn)。
15、 如權(quán)利要求14所述的硬件數(shù)據(jù)更新方法，其特征在于，所述硬件操作包括節(jié)點(diǎn)操作和一次更新操作，其中所述節(jié)點(diǎn)操作是按照所述請(qǐng)求操作而 產(chǎn)生的對(duì)分層二叉樹的節(jié)點(diǎn)的操作，所述一次更新才乘作是一次性更新一個(gè)小 樹的所有節(jié)點(diǎn)的操作。
16、 如權(quán)利要求15所述的硬件數(shù)據(jù)更新方法，其特征在于，所述硬件搡 作集包括節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列和小樹更新隊(duì)列，其中所述節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列緩存單個(gè)小 樹的所述節(jié)點(diǎn)操作，所述小樹更新隊(duì)列緩存所述一次更新操作。
17、 如權(quán)利要求16所述的硬件數(shù)據(jù)更新方法，其特征在于， 所述估計(jì)每個(gè)硬件操作集的代價(jià)包括針對(duì)特定請(qǐng)求操作，估計(jì)節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列和所述一次更新操作的代〗介，以及所述基于所估計(jì)的代價(jià)更新所述硬件中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包括如果所述節(jié)點(diǎn) 操作隊(duì)列的代價(jià)不超過(guò)所述一次更新操作的代價(jià)，則所述維護(hù)模塊確定所述 節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列作為所述特定請(qǐng)求操作的硬件操作隊(duì)列，如果所述節(jié)點(diǎn)梯:作隊(duì) 列的代價(jià)超過(guò)所述一次更新操作的代價(jià)，則所述維護(hù)模塊確定所述小樹更新 隊(duì)列作為所述特定請(qǐng)求操作的硬件操作隊(duì)列，并且按照所確定的硬件操作隊(duì) 列來(lái)更新所述硬件中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
18、 如權(quán)利要求16所述的硬件數(shù)據(jù)更新方法，其特征在于，所述更新所 述硬件中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包括如果所述節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列用完，則按照目前的節(jié)點(diǎn) 操作隊(duì)列和小樹更新隊(duì)列中的硬件操作而更新所述硬件中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
19、 如權(quán)利要求14所述的硬件數(shù)據(jù)更新方法，其特征在于，所述更新所 述硬件中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包括如果更新所述大樹節(jié)點(diǎn)，則所述維護(hù)模塊按照目 前的節(jié)點(diǎn)操作隊(duì)列和小樹更新隊(duì)列中的硬件操作而更新所述硬件中存儲(chǔ)的數(shù) 據(jù)。
20、 如權(quán)利要求16所述的硬件數(shù)據(jù)更新方法，其特征在于，所述小樹的 一次更新操作包括申請(qǐng)新小樹；將小樹節(jié)點(diǎn)一次更新到所述新小樹中；以及 修改大樹節(jié)點(diǎn)指針。
21、 一種系統(tǒng)，包括用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的硬件，其特征在于，所述系統(tǒng)還包 括硬件數(shù)據(jù)更新設(shè)備，用于更新所述硬件中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，所述硬件數(shù)據(jù)更新 設(shè)備包括接收模塊，接收至少一個(gè)請(qǐng)求操作并將所述至少一個(gè)請(qǐng)求操作定義為批量操作；以及維護(hù)模塊，對(duì)于批量操作中的每個(gè)請(qǐng)求操作產(chǎn)生至少兩個(gè)硬件操作集， 估計(jì)每個(gè)硬件操作集的代價(jià)，并基于所估計(jì)的代價(jià)更新所述硬件中存儲(chǔ)的數(shù) 據(jù)，其中每個(gè)硬件操作集包括至少兩個(gè)硬件操作，并且所述至少兩個(gè)硬件操 作集對(duì)所述硬件的操作結(jié)果是等價(jià)的。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種硬件數(shù)據(jù)更新設(shè)備和方法，用于更新硬件中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。該設(shè)備包括接收模塊，接收至少一個(gè)請(qǐng)求操作并將至少一個(gè)請(qǐng)求操作定義為批量操作；以及維護(hù)模塊，對(duì)于批量操作中的每個(gè)請(qǐng)求操作產(chǎn)生至少兩個(gè)硬件操作集，估計(jì)每個(gè)硬件操作集的代價(jià)，并基于所估計(jì)的代價(jià)更新硬件中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。每個(gè)硬件操作集包括至少兩個(gè)硬件操作。至少兩個(gè)硬件操作集對(duì)硬件的操作結(jié)果是等價(jià)的。該設(shè)備能以最小的代價(jià)來(lái)訪問(wèn)硬件，減少無(wú)效或冗余的硬件操作，從而大大提高硬件的更新速度。
文檔編號(hào)H04L12/24GK101515866SQ20091013182
公開(kāi)日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2009年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月8日
發(fā)明者董偉峰 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司