"转发表的结构-IP转发技术基础与实践-华为"
在IP转发技术中,转发表的结构是至关重要的,它决定了网络数据包如何高效地被路由和转发。华为的技术实践中,转发表摒弃了传统的radix树,改用静态数组来组织,旨在优化查询效率。
首先,转发表采用了四级HASH的查表方式来处理IP地址的32位。IP地址被分为20位、4位、4位和4位这四级,逐级进行查找,直到找到对应的路由项或宣告查找失败。这种策略减少了查找时间,提高了转发速度。
在内存管理上,第一级HASH表项是在系统启动时就分配好的静态数组,包含1024K(2^20)个项,每个项占用4字节,总计4MB的内存空间。这样虽然在启动时占用了较大的内存,但在运行时能确保快速访问。
对于HASH表中的值,有特别的表示方法:如果值大于0,意味着该节点对应唯一的路由项,可以直接获取;值等于0表示没有对应的路由项,查找失败;而值小于0则表示存在多个路由项,需要继续进行下一级的HASH查找,此时的负值表示的是指向下一级索引表的指针的相反值。
在跨平台兼容性方面,华为考虑到了不同操作系统如VxWorks和pSOS中指针的差异。在这些系统中,普通指针的高位通常是0,可以直接使用上述的表示法。然而,对于使用高位为1的指针,如RTLinux,需要进行专门的算法适配,以确保在各种环境下都能正确工作。
TCP/IP基础知识中,IP协议是网络层的核心协议,它提供了全球统一的IP地址编址方式,使得路由查找和网络互联成为可能。IP地址由网络部分和主机部分组成,通常用点分十进制表示,并通过掩码来区分这两部分。IP地址可以分为A、B、C、D、E五类,其中A、B、C类常用于常规网络,D类用于多播,E类保留作特殊用途。
无子网编址是IP编址的一种方式,不进行子网划分,使用自然掩码。例如,B类地址172.16.0.0用255.255.0.0作为掩码,不进行进一步的细分。以太网是常见的局域网技术,它在IP网络中起到数据链路层的作用,与IP协议共同协作完成网络通信。
IP转发技术的关键在于高效的转发表设计,它直接影响到网络的性能和稳定性。华为的这种四级HASH查表方法结合静态数组的策略,以及对不同操作系统的兼容性处理,体现了其在IP转发领域的专业性和技术创新。