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IPv6路由搜尋演算法的探討

出處：中山大學資工研究所碩士論文作者：張瑋哲

資碩一 9601 郇智喬

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目錄

簡介 相關文獻 Modified Memory Access Algorithm for IPv6 模擬及結果 結論

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簡介

IPv4 遇到的問題 IPv4 上的 routing lookup 方法

Conventional algorithm Hardware and caching solutions Protocol based solution New algorithm

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相關文獻

IPv4 IPv6

文字表示法： X:X:X:X:X:X:X:X 例如 ABCD:EF10:2345:6789:0120:0204:0106:1045

Address type Unicast :Aggregatable Global , Link-Local , Site-Local Anycast Multicast 8bits 4bits 4bits 80bits 32bits

11111111 flags scope 0 IPv4 multicast address

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相關文獻

Routing Lookup on IPv4 Dynamic Prefix Trie Fast Routing Tale Lookup Using CAM High-Performance IP Routing Table Lookup Using CPU Ca

ching Routing Lookups in Hardware at Memory Access Speeds Scalable High Speed IP Routing Lookups IP Lookups using Multiway and Multicolumn Search Small Forwarding Tables for Fast Routing Table Faster IP Lookups using Controlled Prefix Expansion

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相關文獻

Routing Lookup for IPv6 Scalable High Speed IP Routing Lookups IP Lookups using Multiway and Multicolumn Sear

ch Faster IP Lookups using Controlled Prefix Expan

sion

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名稱 技術基礎 Memory reference

(worst case)

Memory space

缺點 優點

DP-Trie Trie O( w ) Large 速度慢

CAM Hardware Depend on hardware design

Large 成本過高IPv6 上效能不好

搜尋速度快

High-Performance IP Routing Table Lookup Using CPU Caching

Hardware ? ? 相容性差IPv6 上必須大幅修改演算法

使用 CPU 快取速度快

Routing Lookups in Hardware at Memory Access Speeds

Hardware Depend on the level of table

Large 記憶體需求太高

記憶體讀取次數少

Binary Search on Prefix Length

New Algorithm

O( log w ) ? 更新耗時 速度快速度與表格大小無關

Multiway and Multicolumn Search

New Algorithm

15 memory access

? 記憶體讀取次數太多

Small Forwarding Tables New Algorithm

3-9 memory access

4-5 bytes /prefix+15.3KB

速度慢 記憶體需求小

Controlled Prefix Expansion New Algorithm

3 hash access

4 memory access

? 適當的 hash 方法難找

記憶體讀取次數少

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Modified Memory Access Algorithm for IPv6

目前 IPv6 位址只使用了 15% 位址分段

Multicast address Unicast address

總共切成 7 段一個 RT16 五個 RT8 一個 RT64

分成四種 Table RT16,RT8,RT8-end,RT64 Building Routing Table

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模擬及結果

Test Pattern Design

24 bits 25-47 bits 48 bits 49-63 bits 64 bits 65-128bits

A n 4n 2n 8n 16n 1%

B n 4n 2n 16n 8n 1%

C n 8n 16n 4n 2n 1%

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模擬及結果

Number of Memory Access

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模擬及結果

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模擬及結果

Number of Memory Space

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模擬及結果

Routing Table 分層方法

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結論

用硬體或大量記憶體配置路由表是可行的