IP路由技術評論論文

摘要：Internet的快速發展給路由系統帶來了巨大的壓力。 IP路由查找操作已成為路由器轉發性能乃至Internet整體性能的主要瓶頸之一。通過對業界提出的各種IP路由解決方案的深入研究，提出IP路由的未來發展方向。

關鍵字：互聯網； IP;路線搜索；

一、IP協議簡介

IP（Internet協議）是TCP / IP協議套件中兩個最重要的協議之一。 IP協議是基于分組的協議，位于OSI七層模型的網絡層中，并且還具有地址解析協議ARP，反向地址解析協議RARP和Internet控制消息協議（ICMP）。使用。 IP協議通過計算機網絡交換數據，處理尋址，分段，剪接和協議信號分解。它是所有其他IP協議套件的基礎。

IP協議在網絡層工作，與數據鏈路層形成鮮明對比。網絡層的功能是通過各種通道將從源發送的數據包發送到目的地，而數據鏈路層僅將數據幀從電線的一端發送到另一端。可以看出，網絡層是處理端到端數據傳輸的底層。因此，可以確定IP路由的最基本任務是執行地址轉換，而后兩種算法的搜索時間復雜度與地址寬度無關。因此，這些算法可用于IPv6路由查找。

兩個。硬件路由搜索算法

硬件路由搜索算法包括24-8 DIR算法和基于TCAM（三值TCAM）的算法。

24-8 DIR算法實際上是在硬件中實現的多分支前綴擴展算法。該算法基于前綴長度分布的統計數據。幾乎沒有長度大于24的前綴。因此，該算法將所有前綴擴展為24位前綴。因此，它只有兩個級別：第一個級別有224個分支。如果存在第二級節點，則第一級節點具有28個第二級子節點。在正常情況下，只能通過一次內存提取來找到目標路由，但是對于大于24的前綴長度，最多只需要兩次內存提取。因此，這是一種“以內存速度路由”的算法，也是一種占用時間的典型算法。

另一種基于硬件的算法是基于TCAM（三態TCAM）算法的。搜索時，需要同時匹配所有TCAM項目。當有多個匹配項時，TCAM規定在所有匹配項中選擇地址最低的條目作為最終結果。因此，為了能夠搜索最長的前綴路由，必須確保長前綴路由條目存儲在TCAM的低地址區域中，而短前綴路由條目存儲在TCAM的低地址區域中地址區。 TCAM具有速度快的優點，但也具有以下缺點：每位昂貴，容量小和并行匹配會導致高功耗和復雜的更新。

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