專利名稱：一種實現(xiàn)三重內(nèi)容可尋址存儲器范圍匹配的前綴擴展方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及使用TCAM(Ternary ContentAddressable Memory，三重內(nèi)容可尋址存儲器)實現(xiàn)ACL/QoS(Access ControlList/Quality of Service，訪問控制列表/服務(wù)質(zhì)量)方面的技術(shù)，主要應(yīng)用在路由器，交換機，防火墻，入侵檢測系統(tǒng)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，大多都需要實現(xiàn)ACL/QoS，這些技術(shù)中最關(guān)鍵部分就是規(guī)則匹配，但是因為規(guī)則中的字段很多，匹配方式也不同，所以當(dāng)規(guī)則很多時，匹配速度就成了性能瓶頸?，F(xiàn)以ACL舉例，傳統(tǒng)的ACL由五元組構(gòu)成源IP地址，目的IP地址，源端口號，目的端口號，協(xié)議。一般的實現(xiàn)中，IP地址使用前綴匹配，協(xié)議使用精確匹配，而端口則使用范圍匹配。目前實現(xiàn)ACL主要有兩種途徑，一種是使用軟件實現(xiàn)，最典型的就是RFC(RecursiveFlow Classification，遞歸流分類)算法；另一種就是使用硬件實現(xiàn)，最典型的就是TCAM。當(dāng)然硬件實現(xiàn)肯定比軟件快很多，尤其是在一些高速網(wǎng)絡(luò)中，一般都使用硬件進行加速。
TCAM是一種專用三重內(nèi)容可尋址存儲器，可以進行快速大量并行搜索。搜索的時候，存儲器中所有的條目同時與搜索關(guān)鍵字比較，搜索結(jié)果就是匹配項的物理地址。在進行條目匹配時，條目的每個位可以是0、1、x三種狀態(tài)，如果是x，那么該位不參與比較，默認(rèn)是成功，否則關(guān)鍵字和條目的相應(yīng)位進行比較，如果相同則成功否則失敗。在比較過程中，如果某位不匹配，那么該條目匹配失?。蝗绻形欢计ヅ?，那么該條目匹配成功。
TCAM硬件的固有特性使得TCAM非常適合進行精確匹配和前綴匹配，這時可以使用TCAM直接表示這些字段。比如MAC(Media Access Control，介質(zhì)訪問控制)地址表、MPLS(Multi-protocol Label Switching，多協(xié)議標(biāo)簽交換)轉(zhuǎn)發(fā)表就是精確匹配，而IPv4/v6(Internet Protocol version 4/6，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第四/六版)路由表則是前綴匹配。但是當(dāng)TCAM用于范圍匹配時，比如TCP/UDP(Transfer Control Protocol/User Datagram Protocol，傳輸控制協(xié)議/用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議)端口范圍，那么這時就無法簡單的直接表示這些字段。
TCAM的范圍匹配問題一直是應(yīng)用TCAM的難點，而目前還沒有一個很好的方法來解決這個問題。中國專利基于TCAM的解決范圍匹配的并行IP包分類器及方法，申請?zhí)?00510011511，公開號1674557，使用了一種區(qū)域編碼法來解決范圍匹配問題，但是該方法有如下缺點需要對查找關(guān)鍵字進行處理，查找效率低，依賴規(guī)則庫，需要使用很多擴展位，支持范圍個數(shù)有限，更新效率低，需要占用額外的TCAM空間等。本發(fā)明實現(xiàn)了一種簡單的前綴擴展方法，可以有效的解決TCAM范圍匹配問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種簡單易行的實現(xiàn)TCAM范圍匹配的前綴擴展方法，以解決TCAM應(yīng)用于ACL/QoS方面的范圍匹配問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種實現(xiàn)三重內(nèi)容可尋址存儲器范圍匹配的前綴擴展方法，實現(xiàn)報文分類規(guī)則匹配中的端口范圍匹配或IP地址范圍匹配，其中，將規(guī)則中需要范圍匹配字段的起始值設(shè)為完全二叉樹的起始節(jié)點，迭代找出全部擴展前綴，該找出擴展前綴的步驟具體包括步驟一，判斷當(dāng)前節(jié)點是左孩子，還是右孩子；步驟二，若當(dāng)前節(jié)點為右孩子，則所述當(dāng)前節(jié)點單獨占用一個前綴，所述當(dāng)前節(jié)點的下一個節(jié)點設(shè)為新的當(dāng)前節(jié)點，并返回所述步驟一；步驟三，若當(dāng)前節(jié)點為左孩子，則所述當(dāng)前節(jié)點的最大右祖先節(jié)點占用一個前綴，所述當(dāng)前節(jié)點的所述最大右祖先節(jié)點的最右葉子節(jié)點的下一個節(jié)點設(shè)為新的當(dāng)前節(jié)點，并返回所述步驟一。
上述的實現(xiàn)三重內(nèi)容可尋址存儲器范圍匹配的前綴擴展方法，其中，當(dāng)節(jié)點中存在起始節(jié)點時，所述步驟一之前還包括將起始節(jié)點作為最初的當(dāng)前節(jié)點的步驟。
上述的實現(xiàn)三重內(nèi)容可尋址存儲器范圍匹配的前綴擴展方法，其中，當(dāng)節(jié)點中存在終止節(jié)點時，所述步驟一還包括以下步驟步驟31，判斷所述當(dāng)前節(jié)點是否大于或等于或小于所述終止節(jié)點；
步驟32，若所述當(dāng)前節(jié)點大于所述終止節(jié)點，則結(jié)束迭代；步驟33，若所述當(dāng)前節(jié)點等于所述終止節(jié)點，則結(jié)束迭代并將所述當(dāng)前節(jié)點加入擴展前綴中；步驟34，若所述當(dāng)前節(jié)點小于所述終止節(jié)點，則進行迭代。
上述的實現(xiàn)三重內(nèi)容可尋址存儲器范圍匹配的前綴擴展方法，其中，所述步驟三還包括以下步驟步驟41，將所述當(dāng)前節(jié)點的上一層祖先節(jié)點設(shè)為當(dāng)前祖先節(jié)點；步驟42，判斷所述當(dāng)前祖先節(jié)點是左孩子還是右孩子；步驟43，若所述當(dāng)前祖先節(jié)點是右孩子，則所述當(dāng)前祖先節(jié)點為所述當(dāng)前節(jié)點的最大右祖先節(jié)點；步驟44，若所述當(dāng)前祖先節(jié)點是左孩子，則將所述當(dāng)前祖先節(jié)點的上一層祖先節(jié)點設(shè)為新的當(dāng)前祖先節(jié)點，并返回步驟42。
上述的實現(xiàn)三重內(nèi)容可尋址存儲器范圍匹配的前綴擴展方法，其中，當(dāng)節(jié)點中存在終止節(jié)點時，所述步驟43還包括以下步驟步驟51，判斷所述當(dāng)前祖先節(jié)點的最右葉子節(jié)點是否大于所述終止節(jié)點；步驟52，若是，則將所述當(dāng)前祖先節(jié)點的下一層左孩子設(shè)為所述當(dāng)前節(jié)點的最右祖先節(jié)點；步驟53，若否，則所述當(dāng)前祖先節(jié)點即為所述當(dāng)前節(jié)點的最右祖先節(jié)點。
上述的實現(xiàn)三重內(nèi)容可尋址存儲器范圍匹配的前綴擴展方法，其中，當(dāng)節(jié)點中存在終止節(jié)點時，所述步驟44還包括以下步驟步驟61，判斷所述當(dāng)前祖先節(jié)點的最右葉子節(jié)點是否大于所述終止節(jié)點；步驟62，若是，則將所述當(dāng)前祖先節(jié)點的下一層左孩子設(shè)為所述當(dāng)前節(jié)點的最右祖先節(jié)點；步驟63，若否，則將所述當(dāng)前祖先節(jié)點的上一層祖先節(jié)點設(shè)為新的當(dāng)前祖先節(jié)點，并返回所述步驟42。
上述的實現(xiàn)三重內(nèi)容可尋址存儲器范圍匹配的前綴擴展方法，其中，判斷所述當(dāng)前祖先節(jié)點的覆蓋范圍是否大于所述終止節(jié)點，判斷公式如下L-1+POW2(level)≤N“L”表示所述當(dāng)前祖先節(jié)點覆蓋的起始葉子節(jié)點，“POW2(level)＝2level”表示所述當(dāng)前祖先節(jié)點覆蓋的葉子節(jié)點個數(shù)，“L-1+POW2(level)”就表示所述當(dāng)前祖先節(jié)點覆蓋的最右葉子節(jié)點，“N”表示所述終止節(jié)點。
上述的實現(xiàn)三重內(nèi)容可尋址存儲器范圍匹配的前綴擴展方法，其中，當(dāng)對Wbit字段進行擴展時，Wbit字段在范圍[1，2W-2]所擴展的前綴個數(shù)最多為2(W-1)，所述完全二叉樹的高度為W+1，W表示字段bit位數(shù)。
上述的實現(xiàn)三重內(nèi)容可尋址存儲器范圍匹配的前綴擴展方法，其中，當(dāng)對IP地址進行范圍匹配時，高位使用前綴表示，低位使用所述前綴擴展方法進行擴展。
采用本發(fā)明所述方法可以簡單有效地實現(xiàn)TCAM的范圍匹配。本發(fā)明不僅可以支持端口的范圍匹配，同時還可以支持IP地址的范圍匹配，為使用TCAM實現(xiàn)ACL/QoS提供了一個非常好的解決方法。它的優(yōu)點如下不改變查找關(guān)鍵字，查找效率高，不依賴規(guī)則庫，不使用擴展位，支持任意范圍，更新效率高，不占用額外的TCAM空間等。


圖1是本發(fā)明前綴擴展方法的概念描述示意圖；圖2是本發(fā)明前綴擴展方法的證明示意圖；圖3是本發(fā)明前綴擴展方法的流程圖；圖4是本發(fā)明查找最大右祖先節(jié)點的流程圖；圖5是本發(fā)明具體實施方式
的示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對技術(shù)方案的實施作進一步的詳細(xì)描述本技術(shù)方案使用了很多完全二叉樹里的概念，圖1是本發(fā)明前綴擴展方法的概念描述示意圖。如圖1所示，包括以下概念a.孩子/父節(jié)點如果一個二叉樹中的某個節(jié)點有下一層節(jié)點，那么該節(jié)點就叫做它下一層節(jié)點的父節(jié)點；下一層節(jié)點就是該節(jié)點的孩子節(jié)點，左/右邊的孩子節(jié)點叫左/右孩子。注意孩子/父節(jié)點是一個層次相對概念。
b.兄弟/同層節(jié)點父節(jié)點相同的兩個節(jié)點叫兄弟節(jié)點；同層的其它節(jié)點稱為同層節(jié)點。兄弟節(jié)點也是同層節(jié)點。
c.左/右祖先節(jié)點一個節(jié)點沿其左/右側(cè)向上經(jīng)過的所有節(jié)點統(tǒng)稱為該節(jié)點的左/右祖先節(jié)點。
d.葉子/枝干節(jié)點最下一層節(jié)點稱為葉子節(jié)點；其它節(jié)點稱為枝干節(jié)點。葉子節(jié)點為第0層，枝干節(jié)點從第1層開始。
e.節(jié)點覆蓋范圍一個節(jié)點沿左右兩側(cè)包含的所有節(jié)點統(tǒng)稱為該節(jié)點的覆蓋范圍。
f.最大左/右祖先節(jié)點一個節(jié)點M相對于同層左邊/右邊的一個節(jié)點N有一個最大左/右祖先節(jié)點，該祖先節(jié)點在該層覆蓋的節(jié)點范圍中，最左/右邊的節(jié)點≥/≤節(jié)點N。
g.最左/右葉子節(jié)點一個枝干節(jié)點覆蓋的所有葉子節(jié)點中最左/右邊的節(jié)點稱為最左/右葉子節(jié)點。
本發(fā)明的設(shè)計思想在于通過使用一組前綴來表示一個范圍。例如4bit表示[3，12]將擴展成0011(3)，01xx(4-7)，10xx(8-11)和1100(12)。W-bit字段最多擴展成2(W-1)個前綴。
圖2是本發(fā)明前綴擴展方法的證明示意圖。如圖所示，要證明本方法必需要闡述以下幾個成立的命題，該些命題自身的證明過程，在這里不以說明了。以成立的命題包括a.在相同情況下，跨度越遠(yuǎn)，所需要的前綴個數(shù)越多。相同情況是指兩個范圍的兩個起始節(jié)點和兩個終止節(jié)點都是左/右孩子。
b.對于兩個兄弟節(jié)點，左邊的節(jié)點是左孩子，在終止邊界相同的情況下，右邊的節(jié)點需要的前綴個數(shù)≥左邊節(jié)點。
c.對于兩個兄弟節(jié)點，右邊的節(jié)點是右孩子，在起始邊界相同的情況下，左邊的節(jié)點需要的前綴個數(shù)≥右邊節(jié)點。
在上述3個命題的前提下，可以推出下述結(jié)論1.當(dāng)起始節(jié)點是第一層枝干節(jié)點第一個節(jié)點的右孩子，終止節(jié)點是第一層枝干節(jié)點最后一個節(jié)點的左孩子時，所需要的前綴個數(shù)最多。
2.可以用遞歸法證明次內(nèi)層節(jié)點包絡(luò)線可以覆蓋上面所說的區(qū)域，所以次內(nèi)層節(jié)點的個數(shù)即是需要的最大前綴個數(shù)。
3.根據(jù)完全二叉樹特性可得Wbit字段在范圍[1，2W-2]所擴展的前綴個數(shù)最多為2(W-1)。
圖3是本發(fā)明前綴擴展方法的流程圖。如圖所示，對于給定范圍[M，N]，該方法采用一個逐步迭代的過程，每個迭代過程找出一個前綴，直到找出所有的前綴，具體步驟描述如下步驟S301，把起始節(jié)點M賦給一個變量L，該變量用于迭代。
步驟S302，如果L＞N則迭代結(jié)束跳到步驟S307。
步驟S303，如果L＝N則迭代結(jié)束，將L節(jié)點加入擴展前綴中，然后跳到S307。
步驟S304，如果L是左孩子，跳到S306，判斷是否是左孩子只需要將LMOD2，如果為0則為左孩子，否則為右孩子。
步驟S305，L是右孩子，因為L是右孩子，所以不可能使用其祖先節(jié)點對其進行覆蓋，因此L必須單獨占一個前綴，將L節(jié)點加入擴展前綴中，同時把L指向其下一個節(jié)點，然后跳到步驟S302開始下一輪迭代。
步驟S306，L是左孩子，所以可以使用其祖先節(jié)點對其進行覆蓋。找到L的最大右祖先節(jié)點，該最大右祖先節(jié)點一定存在因為N＞L，同時該最大右祖先節(jié)點滿足下面的條件該節(jié)點的最右葉子節(jié)點≤N，這樣就可以使用該祖先節(jié)點覆蓋一大片節(jié)點，把該最大右祖先節(jié)點加入擴展前綴中，同時把L指向該最大右祖先節(jié)點最右葉子節(jié)點的下一個節(jié)點，這正好是該祖先節(jié)點覆蓋的葉子節(jié)點區(qū)域，然后跳到S302開始下一輪迭代。
步驟S307，迭代結(jié)束。
圖4是本發(fā)明查找最大右祖先節(jié)點的流程圖。如圖所示，具體包括如下步驟步驟S401，設(shè)置變量level＝1，ancestor＝L÷2，level表示當(dāng)前的節(jié)點層次，最下面一層為0，ancestor表示祖先節(jié)點所在層的節(jié)點序號。因為祖先節(jié)點一定存在，所以先將這兩個變量設(shè)置成第一層祖先，即其父節(jié)點。該父節(jié)點在第一層，它所在層的節(jié)點序號為葉子節(jié)點序號L÷2，這是由完全二叉樹的特性確定的。
步驟S402，如果ancestor MOD2＝0則跳到S404，即判斷ancestor節(jié)點是否是其父節(jié)點的左孩子。因為現(xiàn)在需要找最大右祖先節(jié)點，所以這個過程也是一個迭代的過程，所經(jīng)過的每一層節(jié)點都必須是其父節(jié)點的左孩子，這樣就可以保證是按向右上方向的路徑進行遍歷。
步驟S403，ancestor是右孩子，這時迭代結(jié)束，然后判斷當(dāng)前祖先節(jié)點的覆蓋范圍是否超過N，判斷公式如下L-1+POW2(level)≤NL是該祖先節(jié)點覆蓋的起始葉子節(jié)點，POW2(level)＝2level表示該祖先節(jié)點覆蓋的葉子節(jié)點個數(shù)，那么L-1+POW2(level)就表示該祖先節(jié)點覆蓋的最右葉子節(jié)點。如果最右葉子節(jié)點＞N，那么說明覆蓋的區(qū)域已經(jīng)超過N，所以將level減1，即將祖先節(jié)點向下降一級，這樣就可以保證最右葉子節(jié)點≤N，因為現(xiàn)在的祖先節(jié)點在前一輪迭代過程中已經(jīng)滿足該條件。執(zhí)行完操作后跳到S405。
步驟S404，ancestor是左孩子，第一個條件滿足了，然后判斷該祖先節(jié)點的最右葉子節(jié)點是否超過N，判斷方法參見S403。如果超過則迭代結(jié)束，把level減1，跳到S405；否則說明該層的右祖先節(jié)點是合法的，然后繼續(xù)迭代上一層右祖先節(jié)點將level加1，ancestor除以2后跳到S402開始下一輪迭代。
步驟S405，迭代結(jié)束。
迭代完成后，L節(jié)點在level層的祖先節(jié)點即為當(dāng)前的最大右祖先節(jié)點。該祖先節(jié)點的表示方法如下假設(shè)使用W bits表示，那么L可以表示成bw-1…b1b0，其level層的最大右祖先節(jié)點表示方法是將L的低level位置成x，其它位不變，結(jié)果如下bw-1…blevel+1blevelxlevel-1…x1x0說明b表示為0/1，x表示任意。
目前的IP地址一般只支持前綴匹配，雖然也可以支持范圍匹配，但是范圍有限，并且限制的太死，如果要支持靈活的范圍匹配，那么如何實現(xiàn)呢？如果直接使用前綴擴展法，那么方法將變得復(fù)雜，另外擴展的條目也會太多，尤其是擴展IPv6地址時，所以這個方法行不通。根據(jù)IP地址的特點，即使支持范圍，主要也是對一些主機地址的限制，比如10.1.1.2～10.1.1.100。根據(jù)實際應(yīng)用情況，主機地址一般都是使用低位進行表示，而高位則是網(wǎng)絡(luò)地址，這時可以對IP地址采用如下方式表示網(wǎng)絡(luò)地址(高位)前綴匹配，采用前綴直接表示主機地址(低位)范圍匹配，采用前綴擴展方法進行擴展比如可以對IPv4地址的低8位進行前綴擴展，高24位使用前綴表示，這樣就可以靈活的實現(xiàn)IP地址的范圍匹配。
圖5是本發(fā)明具體實施方式
的示意圖。如圖5所示，W＝4bit時的情況，根據(jù)公式可得最多需要2×(4-1)＝6個前綴，范圍是[1，14]，下面就使用上面的方法找出所有的前綴步驟S501，起點1是一個右孩子，因為1MOD2＝1，所以將0001加入擴展前綴中，現(xiàn)在起點＝1+1＝2。
步驟S502，起點2是一個左孩子，因為2MOD2＝0，找到它的最大右祖先節(jié)點為001x，該祖先節(jié)點的最右葉子節(jié)點＝3≤14，把001x加入擴展前綴中，現(xiàn)在起點＝3+1＝4。
步驟S503，起點4是一個左孩子，因為4MOD2＝0，找到它的最大右祖先節(jié)點為01xx，該祖先節(jié)點的最右葉子節(jié)點＝7≤14，把01xx加入擴展前綴中，現(xiàn)在起點＝7+1＝8。
步驟S504，起點8是一個左孩子，因為8MOD2＝0，找到它的最大右祖先節(jié)點為10xx，該祖先節(jié)點的最右葉子節(jié)點＝11≤14，把10xx加入擴展前綴中，現(xiàn)在起點＝11+1＝12。
步驟S505，起點12是一個左孩子，因為12MOD2＝0，找到它的最大右祖先節(jié)點為110x，該祖先節(jié)點的最右葉子節(jié)點＝13≤14，把110x加入擴展前綴中，現(xiàn)在起點＝13+1＝14。
步驟S506，因為起點14＝終點14，所以將1110加入擴展前綴中，這時迭代結(jié)束。
下面再以步驟S503為例，說明如何找最大右祖先節(jié)點步驟01，level＝1，ancestor＝4÷2＝2。
步驟02，因為2MOD2＝0(左孩子)，4-1+POW2(1)＝5≤14，所以level＝1+1＝2，ancestor＝2÷2＝1。
步驟03，因為1MOD2＝1(右孩子)≠0，所以迭代結(jié)束，然后判斷4-1+POW2(2)＝7≤14，說明當(dāng)前第2層的祖先節(jié)點是合法的最大右祖先節(jié)點。因為4表示成0100，所以該祖先節(jié)點表示成01xx。
經(jīng)過上面這些迭代過程后可以得到表示范圍[1，14]總共需要6個前綴分別如下
擴展前綴覆蓋范圍節(jié)點個數(shù)00011～11001x2～3201xx4～7410xx8～11 4110x12～13 2111014～14 1現(xiàn)在假設(shè)查找關(guān)鍵字中的字段值是6，那么0110與0001、001x、01xx、10xx、110x、1110進行TCAM匹配，可得只有01xx匹配，而01xx表示的范圍是[4-7]，所以結(jié)果完全正確。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種實現(xiàn)三重內(nèi)容可尋址存儲器范圍匹配的前綴擴展方法，實現(xiàn)報文分類規(guī)則匹配中的端口范圍匹配或IP地址范圍匹配，其特征在于，將規(guī)則中需要范圍匹配字段的起始值設(shè)為完全二叉樹的起始節(jié)點，迭代找出全部擴展前綴，該找出擴展前綴的步驟具體包括步驟一，判斷當(dāng)前節(jié)點是左孩子，還是右孩子；步驟二，若當(dāng)前節(jié)點為右孩子，則所述當(dāng)前節(jié)點單獨占用一個前綴，所述當(dāng)前節(jié)點的下一個節(jié)點設(shè)為新的當(dāng)前節(jié)點，并返回所述步驟一；步驟三，若當(dāng)前節(jié)點為左孩子，則所述當(dāng)前節(jié)點的最大右祖先節(jié)點占用一個前綴，所述當(dāng)前節(jié)點的所述最大右祖先節(jié)點的最右葉子節(jié)點的下一個節(jié)點設(shè)為新的當(dāng)前節(jié)點，并返回所述步驟一。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)三重內(nèi)容可尋址存儲器范圍匹配的前綴擴展方法，其特征在于，當(dāng)節(jié)點中存在起始節(jié)點時，所述步驟一之前還包括將起始節(jié)點作為最初的當(dāng)前節(jié)點的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)三重內(nèi)容可尋址存儲器范圍匹配的前綴擴展方法，其特征在于，當(dāng)節(jié)點中存在終止節(jié)點時，所述步驟一還包括以下步驟步驟31，判斷所述當(dāng)前節(jié)點是否大于或等于或小于所述終止節(jié)點；步驟32，若所述當(dāng)前節(jié)點大于所述終止節(jié)點，則結(jié)束迭代；步驟33，若所述當(dāng)前節(jié)點等于所述終止節(jié)點，則結(jié)束迭代并將所述當(dāng)前節(jié)點加入擴展前綴中；步驟34，若所述當(dāng)前節(jié)點小于所述終止節(jié)點，則進行迭代。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)三重內(nèi)容可尋址存儲器范圍匹配的前綴擴展方法，其特征在于，所述步驟三還包括以下步驟步驟41，將所述當(dāng)前節(jié)點的上一層祖先節(jié)點設(shè)為當(dāng)前祖先節(jié)點；步驟42，判斷所述當(dāng)前祖先節(jié)點是左孩子還是右孩子；步驟43，若所述當(dāng)前祖先節(jié)點是右孩子，則所述當(dāng)前祖先節(jié)點為所述當(dāng)前節(jié)點的最大右祖先節(jié)點；步驟44，若所述當(dāng)前祖先節(jié)點是左孩子，則將所述當(dāng)前祖先節(jié)點的上一層祖先節(jié)點設(shè)為新的當(dāng)前祖先節(jié)點，并返回步驟42。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的實現(xiàn)三重內(nèi)容可尋址存儲器范圍匹配的前綴擴展方法，其特征在于，當(dāng)節(jié)點中存在終止節(jié)點時，所述步驟43還包括以下步驟步驟51，判斷所述當(dāng)前祖先節(jié)點的最右葉子節(jié)點是否大于所述終止節(jié)點；步驟52，若是，則將所述當(dāng)前祖先節(jié)點的下一層左孩子設(shè)為所述當(dāng)前節(jié)點的最右祖先節(jié)點；步驟53，若否，則所述當(dāng)前祖先節(jié)點即為所述當(dāng)前節(jié)點的最右祖先節(jié)點。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的實現(xiàn)三重內(nèi)容可尋址存儲器范圍匹配的前綴擴展方法，其特征在于，當(dāng)節(jié)點中存在終止節(jié)點時，所述步驟44還包括以下步驟步驟61，判斷所述當(dāng)前祖先節(jié)點的最右葉子節(jié)點是否大于所述終止節(jié)點；步驟62，若是，則將所述當(dāng)前祖先節(jié)點的下一層左孩子設(shè)為所述當(dāng)前節(jié)點的最右祖先節(jié)點；步驟63，若否，則將所述當(dāng)前祖先節(jié)點的上一層祖先節(jié)點設(shè)為新的當(dāng)前祖先節(jié)點，并返回所述步驟42。
7.根據(jù)權(quán)利要求5、6所述的實現(xiàn)三重內(nèi)容可尋址存儲器范圍匹配的前綴擴展方法，其特征在于，判斷所述當(dāng)前祖先節(jié)點的覆蓋范圍是否大于所述終止節(jié)點，判斷公式如下L-1+POW2(level)≤N“L”表示所述當(dāng)前祖先節(jié)點覆蓋的起始葉子節(jié)點，“POW2(level)＝2level”表示所述當(dāng)前祖先節(jié)點覆蓋的葉子節(jié)點個數(shù)，“L-1+POW2(level)”就表示所述當(dāng)前祖先節(jié)點覆蓋的最右葉子節(jié)點，“N”表示所述終止節(jié)點。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)三重內(nèi)容可尋址存儲器范圍匹配的前綴擴展方法，其特征在于，當(dāng)對Wbit字段進行擴展時，Wbit字段在范圍[1，2W-2]所擴展的前綴個數(shù)最多為2(W-1)，所述完全二叉樹的高度為W+1，W表示字段bit位數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)三重內(nèi)容可尋址存儲器范圍匹配的前綴擴展方法，其特征在于，當(dāng)對IP地址進行范圍匹配時，高位使用前綴表示，低位使用所述前綴擴展方法進行擴展。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種實現(xiàn)三重內(nèi)容可尋址存儲器范圍匹配的前綴擴展方法，實現(xiàn)報文分類規(guī)則匹配中的端口范圍匹配或IP地址范圍匹配，其中，將規(guī)則中需要范圍匹配字段的起始值設(shè)為完全二叉樹的起始節(jié)點，迭代找出全部擴展前綴，該找出擴展前綴的步驟具體包括步驟一，判斷當(dāng)前節(jié)點是左孩子，還是右孩子；步驟二，若當(dāng)前節(jié)點為右孩子，則所述當(dāng)前節(jié)點單獨占用一個前綴，所述當(dāng)前節(jié)點的下一個節(jié)點設(shè)為新的當(dāng)前節(jié)點，并返回所述步驟一；步驟三，若當(dāng)前節(jié)點為左孩子，則所述當(dāng)前節(jié)點的最大右祖先節(jié)點占用一個前綴，所述當(dāng)前節(jié)點的所述最大右祖先節(jié)點的最右葉子節(jié)點的下一個節(jié)點設(shè)為新的當(dāng)前節(jié)點，并返回所述步驟一。
文檔編號H04L29/06GK101039253SQ20061001151
公開日2007年9月19日 申請日期2006年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月17日
發(fā)明者王俊川, 姚學(xué)軍, 于偉 申請人:中興通訊股份有限公司