高速內(nèi)容路由的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文公開的各種示例性實(shí)施例一般性地涉及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。
【背景技術(shù)】
[0002]因特網(wǎng)已經(jīng)從互連機(jī)器的媒介進(jìn)化成連接具有內(nèi)容一一如視頻和照片——的設(shè)備的媒介。雖然因特網(wǎng)是在多種技術(shù)的基礎(chǔ)之上開發(fā)的，例如經(jīng)由IP地址的路由信息，鑒于因特網(wǎng)的現(xiàn)狀，未來架構(gòu)可采用替代的機(jī)制。很多提案中的一個(gè)普遍原則是，這些未來架構(gòu)以提供的內(nèi)容為中心，而不是以機(jī)器本身為中心。
[0003]內(nèi)容為中心(content-centric)網(wǎng)絡(luò)是較新的范式(paradigm),其中以名稱而不是以位置請(qǐng)求內(nèi)容。該范式可以采用基于名稱的路由，其中路由器可以基于“內(nèi)容名稱”將流量移動(dòng)至的目的服務(wù)器。這樣，對(duì)于被移動(dòng)的內(nèi)容可以向因特網(wǎng)路由器提供明確的信息。
[0004]基于名稱的路由的一個(gè)結(jié)果是，當(dāng)IP地址受變量數(shù)量的約束且在地理上聚合時(shí)，內(nèi)容名稱可以采用幾乎任何值，并且可以指向位于任何地方的服務(wù)器，不論托管具有相似名稱的內(nèi)容的服務(wù)器所處的位置。因此，在基于名稱的路由表中的條目數(shù)可在數(shù)量級(jí)上大于IPv4或IPv6路由表。這在高效存儲(chǔ)表及使用該表迅速轉(zhuǎn)發(fā)流量方面提出了新的挑戰(zhàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]下文介紹了多種實(shí)施例的簡要總結(jié)。在下面的總結(jié)中可能作出了一些簡化與省略，其意在突出并介紹所述多種示例性實(shí)施例的一些方面，但并未限制本發(fā)明的范圍。將在后面的章節(jié)詳細(xì)描述優(yōu)選的示例性實(shí)施例，所述實(shí)施例足以使那些本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并使用本發(fā)明的思想。
[0006]多種示例性實(shí)施例涉及由網(wǎng)絡(luò)裝置執(zhí)行的用于轉(zhuǎn)發(fā)消息的方法，該方法包括:在所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的第一輸入線卡接收將向目的地轉(zhuǎn)發(fā)的消息，該消息包括目的地地址；由所述第一輸入線卡確定網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的第二輸入線卡被配置了與所述目的地地址相關(guān)的路由信息；基于所述第二輸入線卡被配置了與所述目的地地址相關(guān)的路由信息的確定，由所述第一輸入線卡向所述第二輸入線卡發(fā)送消息；由第二輸入線卡并基于與所述目的地地址相關(guān)的路由信息，確定該消息應(yīng)該經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的第一輸出線卡被轉(zhuǎn)發(fā)到另一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；基于該消息應(yīng)經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的第一輸出線卡被轉(zhuǎn)發(fā)到另一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的確定，由所述第二輸入線卡發(fā)送消息至第一輸出線卡；以及由所述第一輸出線卡發(fā)送該消息至另一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
[0007]描述了多種實(shí)施例，其中第一輸出線卡包括第一輸入線卡和第二輸入線卡中的一個(gè)。
[0008]描述了多種實(shí)施例，其中目的地地址為內(nèi)容名稱。
[0009]描述了多種實(shí)施例，其中發(fā)送所述消息至第二線包括，由第一輸入線卡發(fā)送消息至第二輸入線卡的輸入端口。
[0010]描述了多種實(shí)施例，其中由第一輸入線卡確定網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的第二輸入線卡被配置為與所述目的地地址相關(guān)的路由信息，包括:在目標(biāo)地址的至少一部分上執(zhí)行散列函數(shù)以生成散列的目的地地址；以及確定所述第二輸入線卡的分配的標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)于所述散列的目的地地址。
[0011]描述了多種實(shí)施例，其中由第一輸入線卡存儲(chǔ)第一組轉(zhuǎn)發(fā)消息，第二輸入線卡存儲(chǔ)不同于所述第一組轉(zhuǎn)發(fā)消息的第二組轉(zhuǎn)發(fā)消息。
[0012]多種示例性實(shí)施例涉及一種用于轉(zhuǎn)發(fā)消息的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括:被配置以存儲(chǔ)路由信息的路由信息庫(RIB)存儲(chǔ)器；多個(gè)線卡；以及處理器，其被配置以:生成線卡表，該線卡表將所述多個(gè)線卡中的第一輸入線卡與第一標(biāo)識(shí)符關(guān)聯(lián)，并將所述多個(gè)線卡中的第二輸入線卡與第二標(biāo)識(shí)符關(guān)聯(lián)；基于所述路由信息與所述第一標(biāo)識(shí)符生成第一組轉(zhuǎn)發(fā)信息；基于所述路由信息與所述第二標(biāo)識(shí)符生成不同于所述第一組轉(zhuǎn)發(fā)信息的第二組轉(zhuǎn)發(fā)信息；向第一輸入線卡提供所述線卡表和所述第一組轉(zhuǎn)發(fā)信息；以及向第二輸入線卡提供所述線卡表與所述第二組轉(zhuǎn)發(fā)信息。
[0013]描述了多種實(shí)施例，其中在基于路由信息和第一標(biāo)識(shí)符生成第一組轉(zhuǎn)發(fā)信息中，所述處理器被配置以:基于所述路由信息生成地址前綴和相關(guān)的轉(zhuǎn)發(fā)信息；對(duì)于地址前綴，執(zhí)行數(shù)學(xué)運(yùn)算以生成值；確定該值與第一標(biāo)識(shí)符相匹配；并基于匹配所述第一標(biāo)識(shí)符的值，在所述第一組轉(zhuǎn)發(fā)信息中包括所述地址前綴。
[0014]描述了多種實(shí)施例，其中處理器被進(jìn)一步配置以:接收所述第二輸入線卡發(fā)生故障的指示；生成更新的線卡表，其將所述第一標(biāo)識(shí)符與所述第一輸入線卡相關(guān)聯(lián)，并且將所述第二標(biāo)識(shí)符與所述多個(gè)線卡中的第一輸出線卡相關(guān)聯(lián)；基于所述路由信息與所述第二標(biāo)識(shí)符，生成第三組轉(zhuǎn)發(fā)信息；并向所述第一輸出線卡提供更新的線卡表和第三組轉(zhuǎn)發(fā)信息。
[0015]描述了多種實(shí)施例，其中第一輸入線卡包括:被配置以存儲(chǔ)所述線卡表的第一存儲(chǔ)器；和第一處理管理器，其被配置以:接收將向目的地設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)的消息，該消息包括目的地地址；基于所述第二標(biāo)識(shí)符和所述目的地地址，確定第二輸入線卡應(yīng)該處理該消息；并基于對(duì)所述第二輸入線卡應(yīng)該處理該消息的確定，發(fā)送該消息到所述第二輸入線卡。
[0016]描述了多種實(shí)施例，其中第二輸入線卡包括:第二處理管理器，其被配置以確定所述第二輸入線卡應(yīng)該處理消息；以及轉(zhuǎn)發(fā)模塊，其被配置以:確定第一輸出線卡應(yīng)該轉(zhuǎn)發(fā)所述消息至另一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并發(fā)送所述消息至第一輸出線卡。
[0017]描述了多種實(shí)施例，其中第二輸入線卡進(jìn)一步包括被配置以存儲(chǔ)緩存表的存儲(chǔ)器；并且轉(zhuǎn)發(fā)模塊為緩存，其被配置以，在確定所述第一輸出線卡應(yīng)該轉(zhuǎn)發(fā)所述消息至另一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中:確定所述緩存表存儲(chǔ)與目的地地址相關(guān)的條目，并確定所述條目標(biāo)識(shí)第一輸出線卡。
[0018]描述了多種實(shí)施例，其中所述第二輸入線卡進(jìn)一步包括:被配置以存儲(chǔ)所述第二組轉(zhuǎn)發(fā)信息的散列表存儲(chǔ)設(shè)備；并且所述轉(zhuǎn)發(fā)模塊是最長前綴匹配(LPM)塊，其被配置以，在確定所述第一輸出線卡應(yīng)將消息轉(zhuǎn)發(fā)至另一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中:識(shí)別所述第二組轉(zhuǎn)發(fā)信息的條目，其對(duì)于目的地地址具有最長匹配前綴；并確定該條目標(biāo)識(shí)所述第一輸出線卡。
[0019]描述了多種實(shí)施例，其中，在識(shí)別對(duì)于目的地地址具有最長匹配前綴的所述第二組轉(zhuǎn)發(fā)信息的條目中，所述LPM塊利用分散式布隆濾波器(Bloom filter)集合來確定所述最長匹配前綴的長度。
[0020]多種示例性實(shí)施例涉及一種用于轉(zhuǎn)發(fā)消息的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括:第一輸入線卡，其存儲(chǔ)第一組轉(zhuǎn)發(fā)信息；和第二輸入線卡，其存儲(chǔ)不同于第一組轉(zhuǎn)發(fā)信息的第二組轉(zhuǎn)發(fā)信息，其中所述第一輸入線卡被配置以:接收將被轉(zhuǎn)發(fā)的消息，并將所述消息傳遞至第二輸入線卡，并且其中所述第二輸入線卡被配置以:基于所述第二組轉(zhuǎn)發(fā)信息來轉(zhuǎn)發(fā)所述消息。
[0021]描述了多種實(shí)施例，其中，第一組轉(zhuǎn)發(fā)信息與第二組轉(zhuǎn)發(fā)信息存儲(chǔ)對(duì)內(nèi)容地址前綴的轉(zhuǎn)發(fā)信息。
[0022]描述了多種實(shí)施例，其中，所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括交換結(jié)構(gòu)并且，在基于所述第二組轉(zhuǎn)發(fā)信息的轉(zhuǎn)發(fā)消息中，所述第二輸入線卡被配置以經(jīng)由所述交換結(jié)構(gòu)發(fā)送消息。
[0023]描述了多種實(shí)施例，其中所述第一輸入線卡被配置以確定與所述消息相關(guān)的目的地地址被分配給所述第二輸入線卡。
[0024]描述了多種實(shí)施例，其中，在確定與所述消息相關(guān)的目的地地址被分配給所述第二輸入線卡中，所述第一輸入線卡被配置以:基于所述目的地地址的至少一部分生成散列值；基于所述散列值和多個(gè)為所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置的線卡生成索引；且確定所述索引對(duì)應(yīng)于所述第二輸入線卡。
[0025]描述了多種實(shí)施例，其中，所述第二組轉(zhuǎn)發(fā)信息包括用于多個(gè)不同長度的地址前綴的轉(zhuǎn)發(fā)信息并且，在基于所述第二組轉(zhuǎn)發(fā)信息轉(zhuǎn)發(fā)所述消息中，所述第二輸入線卡被配置以:提取所述消息的目的地地址；對(duì)所述目的地地址施加分散式布隆濾波器集合以確定起始前綴長度；并通過評(píng)估至少具有起始前綴長度的地址前綴的轉(zhuǎn)發(fā)信息，開始查找所述第二組轉(zhuǎn)發(fā)信息。
【附圖說明】
[0026]參考附圖以便更好地理解多種示例性實(shí)施例，其中:
[0027]圖1示出了用于路由消息的示例性網(wǎng)絡(luò)；
[0028]圖2示出了用于路由消息的示例性網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；
[0029]圖3示出了用于存儲(chǔ)路由信息的示例性數(shù)據(jù)安排；
[0030]圖4示出了用于提供在線卡間分散(distributing)轉(zhuǎn)發(fā)信息的示例性方法；
[0031]圖5示出了示例性線卡；
[0032]圖6示出了關(guān)于線卡的示例性存儲(chǔ)器內(nèi)容；
[0033]圖7示出了用于存儲(chǔ)緩存數(shù)據(jù)的示例性數(shù)據(jù)安排；
[0034]圖8示出了用于存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)信息的示例性數(shù)據(jù)安排；
[0035]圖9示出了用于轉(zhuǎn)發(fā)消息的示例性方法，以及；
[0036]圖10示出了用于執(zhí)行最長前綴匹配的示例性方法。
[0037]為便于理解，使用相同的參考數(shù)字指定具有實(shí)質(zhì)上相同或相似的結(jié)構(gòu)或?qū)嵸|(zhì)上相同或相似的功能的元元素。
【具體實(shí)施方式】
[0038]如上所述，各種新興的路由范例提議擴(kuò)展在因特網(wǎng)和其他網(wǎng)絡(luò)上用于路由流量的路由表。雖然更大的表可以被更大更快的存儲(chǔ)器與更快的處理器所適應(yīng)，這樣的方法可能成本過高(cost-prohibitive)。因此,可能期望一種實(shí)現(xiàn)路由解析的方法,所述方法可以在多個(gè)硬件實(shí)體之間分散(distribut1n)路由