本技術(shù)實(shí)施例涉及計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種路由表的壓縮方法以及裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著云業(yè)務(wù)的發(fā)展，云業(yè)務(wù)日益成為運(yùn)營(yíng)商的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)，云業(yè)務(wù)對(duì)骨干網(wǎng)承載要求和運(yùn)維要求日益迫切。在云業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)中，軟件定義網(wǎng)絡(luò)(network?software-defined?networking，sdn)控制器需要實(shí)現(xiàn)對(duì)路由表的高效管理，以支撐路由調(diào)度、均衡以及故障定界定位等功能。

2、目前sdn控制器收集網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行路由協(xié)議產(chǎn)生的路由信息之后，需要根據(jù)路由信心生成并維護(hù)路由表，路由表中的路由信息包括網(wǎng)段和路由屬性信息，網(wǎng)段也可以稱(chēng)作前綴。由于sdn控制器需要維護(hù)的路由信息條目數(shù)量巨大，因此sdn控制器需要構(gòu)建索引結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)這些路由信息。

3、在當(dāng)前的索引結(jié)構(gòu)中，sdn控制器可以通過(guò)構(gòu)建前綴樹(shù)存儲(chǔ)路由表中的所有可能出現(xiàn)的前綴。例如，sdn控制器可以利用32層的前綴樹(shù)存儲(chǔ)ipv4路由表中所有可能出現(xiàn)的前綴，但是由于前綴樹(shù)中存儲(chǔ)的所有前綴并不一定存在于路由表中，即目前的前綴樹(shù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)了很多無(wú)效的前綴，導(dǎo)致sdn控制器的內(nèi)存開(kāi)銷(xiāo)較大，路由信息的查詢(xún)效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實(shí)施例提供了一種路由表的壓縮方法，用于降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備存儲(chǔ)路由表的內(nèi)存開(kāi)銷(xiāo)。本技術(shù)實(shí)施例還提供了對(duì)應(yīng)的路由表壓縮裝置、計(jì)算設(shè)備、計(jì)算設(shè)備集群、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)以及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。

2、第一方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種路由表的壓縮方法，該方法可以由部署sdn控制器的計(jì)算設(shè)備執(zhí)行，也可以由計(jì)算設(shè)備的部件，例如計(jì)算設(shè)備的處理器、芯片或芯片系統(tǒng)等執(zhí)行，還可以由能實(shí)現(xiàn)全部或部分計(jì)算設(shè)備功能的邏輯模塊或軟件實(shí)現(xiàn)。第一方面提供的方法包括：sdn控制器獲取路由表，路由表包括一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的路由表項(xiàng)，路由表項(xiàng)包括網(wǎng)段?；诙嘧訕?shù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)將路由表分解為多個(gè)子樹(shù)，多個(gè)子樹(shù)用于對(duì)網(wǎng)段進(jìn)行編碼，網(wǎng)段也可以成為前綴或ip地址前綴。sdn控制器根據(jù)子樹(shù)的第一存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)生成網(wǎng)段索引，第一存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)用于存儲(chǔ)網(wǎng)段，網(wǎng)段索引包括第一根標(biāo)識(shí)和第一位圖值，第一根標(biāo)識(shí)用于指示子樹(shù)的根節(jié)點(diǎn)，第一位圖值用于指示第一存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中的非空子節(jié)點(diǎn)，非空子節(jié)點(diǎn)用于表征路由表中存在的網(wǎng)段，網(wǎng)段索引用于在路由時(shí)進(jìn)行網(wǎng)段匹配。sdn控制器將網(wǎng)段索引存儲(chǔ)至sdn控制器的存儲(chǔ)器。

3、本技術(shù)實(shí)施例中sdn控制器能夠基于多子樹(shù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)對(duì)路由表的網(wǎng)段進(jìn)行編碼并生成子樹(shù)對(duì)應(yīng)的網(wǎng)段索引，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)路由表中的網(wǎng)段進(jìn)行壓縮，由于多子樹(shù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)無(wú)需存儲(chǔ)所有可能的網(wǎng)段，減少了對(duì)無(wú)效網(wǎng)段的存儲(chǔ)，從而減少了sdn控制器存儲(chǔ)路由表的內(nèi)存開(kāi)銷(xiāo)。

4、一種可能的實(shí)施方式中，計(jì)算設(shè)備根據(jù)子樹(shù)的第一存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)生成網(wǎng)段索引的過(guò)程中，計(jì)算設(shè)備對(duì)根節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的網(wǎng)段進(jìn)行進(jìn)制轉(zhuǎn)換，即將二進(jìn)制的網(wǎng)段轉(zhuǎn)為十進(jìn)制的整數(shù)，得到第一根標(biāo)識(shí)。計(jì)算設(shè)備對(duì)第一存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中的非空子節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制編碼進(jìn)行進(jìn)制轉(zhuǎn)換，即將二進(jìn)制的非空子節(jié)點(diǎn)編碼轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制的整數(shù)，得到第一位圖值。計(jì)算設(shè)備根據(jù)第一根標(biāo)識(shí)和第一位圖值生成網(wǎng)段索引。

5、本技術(shù)實(shí)施例中sdn控制器能夠利用第一根標(biāo)識(shí)和第一位圖值索引子樹(shù)對(duì)應(yīng)的網(wǎng)段，其中第一根標(biāo)識(shí)和第一位圖值都為十進(jìn)制整數(shù)，提升了方案的可實(shí)現(xiàn)性。

6、一種可能的實(shí)施方式中，路由表項(xiàng)還包括路由屬性信息，計(jì)算設(shè)備根據(jù)子樹(shù)的第二存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)生成路由索引，路由索引包括第二根標(biāo)識(shí)和有效路由對(duì)，有效路由對(duì)用于指示路由表中存在的路由屬性信息，第二存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)用于存儲(chǔ)路由屬性索引，路由屬性索引用于查詢(xún)路由屬性信息。

7、本技術(shù)實(shí)施例中sdn控制器能夠基于多子樹(shù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)對(duì)路由表的路由屬性信息進(jìn)行編碼并生成子樹(shù)對(duì)應(yīng)的路由索引，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)路由表中的路由屬性信息進(jìn)行壓縮，由于子樹(shù)的第二存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)還存儲(chǔ)了路由表的路由屬性信息，從而提升了sdn控制器存儲(chǔ)路由表壓縮率，進(jìn)一步降低了路由表的存儲(chǔ)內(nèi)存開(kāi)銷(xiāo)。

8、一種可能的實(shí)施方式中，有效路由對(duì)包括一對(duì)或多對(duì)路由屬性索引和第二位圖值的組合，第二位圖值用于指示第二存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中路由屬性索引對(duì)應(yīng)的非空子節(jié)點(diǎn)。

9、本技術(shù)實(shí)施例中路由索引的中的有效路由對(duì)可以通過(guò)一對(duì)或多對(duì)路由屬性索引和第二位圖值的組合表示，提升有效路由對(duì)的可實(shí)現(xiàn)性。

10、一種可能的實(shí)施方式中，sdn控制器根據(jù)子樹(shù)的第二存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)生成路由索引的過(guò)程中，計(jì)算設(shè)備將根節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的網(wǎng)段進(jìn)行進(jìn)制轉(zhuǎn)換，即將根節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制網(wǎng)段轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制整數(shù)，得到第二根標(biāo)識(shí)。sdn控制器對(duì)第二存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中的不同路由屬性索引對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制編碼分別進(jìn)行進(jìn)制轉(zhuǎn)換，即將不同路由屬性索引對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制非空子節(jié)點(diǎn)編碼分別轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制整數(shù)，得到一個(gè)或多個(gè)第二位圖值，路由屬性索引與第二位圖值存在對(duì)應(yīng)關(guān)系。sdn控制器根據(jù)第二根標(biāo)識(shí)、路由屬性索引和第二位圖值生成路由索引。

11、本技術(shù)實(shí)施例中sdn控制器能夠利用第二根標(biāo)識(shí)、路由屬性索引和第二位圖值索引子樹(shù)對(duì)應(yīng)的路由屬性信息，其中第二根標(biāo)識(shí)和第二位圖值都為十進(jìn)制整數(shù)，提升了方案的可實(shí)現(xiàn)性。

12、一種可能的實(shí)施方式中，有效路由對(duì)包括第三位圖值和路由屬性索引組，路由屬性索引組包括多個(gè)不同類(lèi)型的路由屬性索引，第三位圖值用于指示第二存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中路由屬性索引組對(duì)應(yīng)的非空子節(jié)點(diǎn)。

13、本技術(shù)實(shí)施例中路由索引的中的有效路由對(duì)可以通過(guò)第三位圖值和路由屬性索引組表示，相較于一對(duì)或多對(duì)路由屬性索引和第二位圖值的組合表示，提升路由索引的壓縮率，降低了路由表的內(nèi)存開(kāi)銷(xiāo)。

14、一種可能的實(shí)施方式中，sdn控制器根據(jù)子樹(shù)的第二存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)生成路由表項(xiàng)對(duì)應(yīng)的路由索引的過(guò)程中，計(jì)算設(shè)備將根節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的網(wǎng)段進(jìn)行進(jìn)制轉(zhuǎn)換，即將根節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制網(wǎng)段轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制整數(shù)，得到第二根標(biāo)識(shí)。sdn控制器對(duì)第二存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中的路由屬性索引組對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制編碼進(jìn)行進(jìn)制轉(zhuǎn)換，即將路由屬性索引組中所有路由屬性索引對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制非空子節(jié)點(diǎn)編碼轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制整數(shù)，得到第三位圖值。sdn控制器根據(jù)第二根標(biāo)識(shí)、路由屬性索引組和第三位圖值生成路由索引。

15、本技術(shù)實(shí)施例中sdn控制器能夠利用第二根標(biāo)識(shí)、路由屬性索引組和第三位圖值索引子樹(shù)對(duì)應(yīng)的路由屬性信息，其中第二根標(biāo)識(shí)和第三位圖值都為十進(jìn)制整數(shù)，提升了方案的可實(shí)現(xiàn)性。

16、一種可能的實(shí)施方式中，路由屬性信息包括一項(xiàng)或多項(xiàng)：下一跳ip地址、路由源、自治系統(tǒng)路徑、團(tuán)體屬性列表、起始自治系統(tǒng)號(hào)、本地優(yōu)先級(jí)。其中，下一跳ip地址指將數(shù)據(jù)包傳遞到目的地址的下一個(gè)路由器的ip地址。路由源是指路由信息的源頭。自治系統(tǒng)路徑指路由信息所經(jīng)過(guò)的自治系統(tǒng)序列，用于幫助選擇路由路徑。團(tuán)體屬性列表是bgp中用于描述路由信息的一種屬性，用于區(qū)分不同的路由策略。起始自治系統(tǒng)號(hào)是指該路由信息的源as號(hào)碼。在bgp中，每個(gè)as都有一個(gè)唯一的as編號(hào)，用于標(biāo)識(shí)as之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)關(guān)系。本地優(yōu)先級(jí)是指路由器為本地主機(jī)選擇可達(dá)路由時(shí)所賦予的優(yōu)先級(jí)。

17、本技術(shù)實(shí)施例中路由表中的路由屬性信息可以是多種類(lèi)型的路由屬性信息，提升了sdn控制器對(duì)路由表壓縮方案的適用性。

18、一種可能的實(shí)施方式中，sdn控制器接收網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送的第一路由請(qǐng)求，第一路由請(qǐng)求包括目的ip地址。計(jì)算設(shè)備基于網(wǎng)段索引對(duì)目的ip地址進(jìn)行網(wǎng)段匹配，確定路由表中與目的ip地址匹配的網(wǎng)段。

19、本技術(shù)實(shí)施例中sdn控制器能夠基于網(wǎng)段索引對(duì)路由請(qǐng)求中的目的ip地址進(jìn)行網(wǎng)段匹配，從而確定路由表中與目的ip地址匹配的網(wǎng)段，從而提升網(wǎng)段匹配的可實(shí)現(xiàn)性。

20、一種可能的實(shí)施方式中，sdn控制器接收網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送的第二路由請(qǐng)求，第二路由請(qǐng)求包括目的ip地址。計(jì)算設(shè)備基于路由索引對(duì)目的ip地址進(jìn)行路由查詢(xún)，確定路由表中與目的ip地址匹配的路由屬性信息。

21、本技術(shù)實(shí)施例中sdn控制器能夠基于路由索引對(duì)路由請(qǐng)求中的目的ip地址進(jìn)行路由查詢(xún)，從而確定路由表中與目的ip地址對(duì)應(yīng)的路由屬性信息，從而提升了路由查詢(xún)的可實(shí)現(xiàn)性。

22、一種可能的實(shí)施方式中，sdn控制器按照路由表中網(wǎng)段的位數(shù)確定子樹(shù)的根節(jié)點(diǎn)的層，對(duì)于每個(gè)根節(jié)點(diǎn)，sdn控制器可以利用子樹(shù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)將該根節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所有網(wǎng)段表征出來(lái)，即每一顆子樹(shù)都能夠表征該根節(jié)點(diǎn)下的ip地址范圍。

23、本技術(shù)實(shí)施例中sdn控制器能夠子樹(shù)結(jié)構(gòu)表征根節(jié)點(diǎn)下的所有網(wǎng)段，從而完成對(duì)網(wǎng)段的編碼，提升了方案的可實(shí)現(xiàn)性。

24、一種可能的實(shí)施方式中，sdn控制器構(gòu)建網(wǎng)段索引或路由索引之后，可以基于路由表周期性的更新網(wǎng)段索引或路由索引。即sdn控制器可以周期性采集網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的路由信息，并生成路由表，基于新的路由表更新網(wǎng)段索引或路由索引。

25、本技術(shù)實(shí)施例中sdn控制器能夠定期更新路由表并基于更新后的路由重新生成路由索引，從而提升網(wǎng)段索引和路由索引的準(zhǔn)確性。

26、第二方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種路由表壓縮裝置，包括接口單元、編碼單元、索引生成單元和處理單元。其中，接口單元用于獲取路由表，路由表包括一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的路由表項(xiàng)，路由表項(xiàng)包括網(wǎng)段。編碼單元用于基于多子樹(shù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)將路由表分解為多個(gè)子樹(shù)，多個(gè)子樹(shù)用于對(duì)網(wǎng)段進(jìn)行編碼。索引生成單元用于根據(jù)子樹(shù)的第一存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)生成網(wǎng)段索引，第一存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)用于存儲(chǔ)網(wǎng)段，網(wǎng)段索引包括第一根標(biāo)識(shí)和第一位圖值，第一根標(biāo)識(shí)用于指示子樹(shù)的根節(jié)點(diǎn)，第一位圖值用于指示第一存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中的非空子節(jié)點(diǎn)，非空子節(jié)點(diǎn)用于表征路由表中存在的網(wǎng)段，網(wǎng)段索引用于在路由時(shí)進(jìn)行網(wǎng)段匹配。處理單元用于將網(wǎng)段索引存儲(chǔ)至sdn控制器的存儲(chǔ)器。

27、一種可能的實(shí)施方式中，索引生成單元具體用于對(duì)根節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的網(wǎng)段進(jìn)行進(jìn)制轉(zhuǎn)換，得到第一根標(biāo)識(shí)。對(duì)第一存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中的非空子節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制編碼進(jìn)行進(jìn)制轉(zhuǎn)換，得到第一位圖值。根據(jù)第一根標(biāo)識(shí)和第一位圖值生成網(wǎng)段索引。

28、一種可能的實(shí)施方式中，路由表項(xiàng)還包括路由屬性信息，索引生成單元還用于根據(jù)子樹(shù)的第二存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)生成路由索引，路由索引包括第二根標(biāo)識(shí)和有效路由對(duì)，有效路由對(duì)用于指示路由表中存在的路由屬性信息，第二存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)用于存儲(chǔ)路由屬性索引，路由屬性索引用于查詢(xún)路由屬性信息。

29、一種可能的實(shí)施方式中，有效路由對(duì)包括一對(duì)或多對(duì)路由屬性索引和第二位圖值的組合，第二位圖值用于指示第二存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中路由屬性索引對(duì)應(yīng)的非空子節(jié)點(diǎn)。

30、一種可能的實(shí)施方式中，索引生成單元具體用于將根節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的網(wǎng)段進(jìn)行進(jìn)制轉(zhuǎn)換，得到第二根標(biāo)識(shí)。對(duì)第二存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中的不同路由屬性索引對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制編碼分別進(jìn)行進(jìn)制轉(zhuǎn)換，得到一個(gè)或多個(gè)第二位圖值，路由屬性索引與第二位圖值存在對(duì)應(yīng)關(guān)系。根據(jù)第二根標(biāo)識(shí)、路由屬性索引和第二位圖值生成路由索引。

31、一種可能的實(shí)施方式中，有效路由對(duì)包括第三位圖值和路由屬性索引組，路由屬性索引組包括多個(gè)不同類(lèi)型的路由屬性索引，第三位圖值用于指示第二存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中路由屬性索引組對(duì)應(yīng)的非空子節(jié)點(diǎn)。

32、一種可能的實(shí)施方式中，索引生成單元具體用于將根節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的網(wǎng)段進(jìn)行進(jìn)制轉(zhuǎn)換，得到第二根標(biāo)識(shí)。對(duì)第二存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中的路由屬性索引組對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制編碼進(jìn)行進(jìn)制轉(zhuǎn)換，得到第三位圖值。根據(jù)第二根標(biāo)識(shí)、路由屬性索引組和第三位圖值生成路由索引。

33、一種可能的實(shí)施方式中，路由屬性信息包括一項(xiàng)或多項(xiàng)：下一跳ip地址、路由源、自治系統(tǒng)路徑、團(tuán)體屬性列表、起始自治系統(tǒng)號(hào)、本地優(yōu)先級(jí)。

34、一種可能的實(shí)施方式中，接口單元還用于接收網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送的第一路由請(qǐng)求，第一路由請(qǐng)求包括目的ip地址。處理單元還用于基于網(wǎng)段索引對(duì)目的ip地址進(jìn)行網(wǎng)段匹配，確定路由表中與目的ip地址匹配的網(wǎng)段。

35、一種可能的實(shí)施方式中，接口單元還用于接收網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送的第二路由請(qǐng)求，第二路由請(qǐng)求包括目的ip地址。處理單元還用于基于路由索引對(duì)目的ip地址進(jìn)行路由查詢(xún)，確定路由表中與目的ip地址匹配的路由屬性信息。

36、第三方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種計(jì)算設(shè)備，該計(jì)算涉筆包括處理器，處理器與存儲(chǔ)器耦合，處理器用于存儲(chǔ)指令，當(dāng)指令被處理器執(zhí)行時(shí)，以使得計(jì)算設(shè)備執(zhí)行上述第一方面或第一方面的任意一種可能的實(shí)施方式所述的方法。

37、第四方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種計(jì)算設(shè)備集群，該計(jì)算設(shè)備集群包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算設(shè)備，計(jì)算設(shè)備包括處理器，處理器與存儲(chǔ)器耦合，處理器用于存儲(chǔ)指令，當(dāng)指令被處理器執(zhí)行時(shí)，以使得計(jì)算設(shè)備集群執(zhí)行上述第一方面或第一方面的任意一種可能的實(shí)施方式所述的方法。

38、第五方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有指令，指令被執(zhí)行時(shí)，以使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述第一方面或第一方面的任意一種可能的實(shí)施方式所述的方法。

39、第六方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品中包括指令，指令被執(zhí)行時(shí)，以使得計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)上述第一方面或第一方面的任意一種可能的實(shí)施方式所述的方法。

40、可以理解的是，上述提供的任意一種路由表壓縮裝置、計(jì)算設(shè)備、計(jì)算設(shè)備集群、計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品等所能達(dá)到的有益效果可參考對(duì)應(yīng)的方法中的有益效果，此處不再贅述。本技術(shù)實(shí)施例在上述各方面提供的實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，還可以進(jìn)行進(jìn)一步組合以提供更多實(shí)施方式。