减少大容量转发表访问次数的方法及其装置与流程

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种减少大容量转发表访问次数的方法及其装置。

背景技术：

转发表是以太网交换机实现报文快速转发的基础，现有技术中，转发表被存储在大容量存储器中，因此，所有报文在进行转发之前，都要在大容量存储器的转发表中进行查找后才能知晓报文下一跳要发往何处。

然而随着互联网用户的不断增加、内容的不断丰富，通过访问在大容量存储器中的转发表进行内容的查找往往会导致查找速度低下。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种减少大容量转发表访问次数的方法和装置，从而减少大容量存储器中转发表的访问次数，提高查找速度。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

一种减少大容量转发表访问次数的方法，包括：

接收转发表查找请求；其中，所述查找请求中包含查找请求内容的第一关键字key和所述查找请求内容位于大容量存储器中的第一地址；

根据所述第一地址判断是在高速缓冲存储器中还是在大容量存储器中进行查找。

如上所述的方法，所述根据所述第一地址判断是在高速缓冲存储器中还是在大容量存储器中进行查找具体包括：

判断所述第一地址是否存在于地址映射表中；所述地址映射表位于所述高速缓冲存储器中，存储高速缓冲存储器中的内容在高速缓冲存储器中的地址与所述内容在大容量存储器中的地址的映射关系；

若所述第一地址存在于所述地址映射表中，则在所述高速缓冲存储器中进行查找；若所述第一地址不存在于所述地址映射表中，则在所述大容量存储器中进行查找。

如上所述的方法，所述在所述高速缓冲存储器中进行查找具体包括：

根据所述地址映射表获取所述第一地址对应的第二地址；

根据所述第二地址在所述高速缓冲存储器中获取第一存储内容；

根据所述第一存储内容获取第二关键字key；

判断所述第二关键字key是否等于所述第一关键字key；

若判断所述第二关键字key等于所述第一关键字key，则查找成功；若判断所述第二关键字key不等于所述第一关键字key，则查找失败。

如上所述的方法，所述在所述大容量存储器中进行查找具体包括：

根据所述第一地址在所述大容量存储器中获取第二存储内容；

根据所述第二存储内容获取第三关键字key；

判断所述第三关键字key是否等于所述第一关键字key；

若判断所述第三关键字key等于所述第一关键字key，则查找成功；若判断所述第三关键字key不等于所述第一关键字key，则查找失败。

如上所述的方法，若判断所述第二关键字key等于所述第一关键字key之后，还包括：

对所述高速缓冲存储器中所存储内容的权重分别乘以a，其中a为预先设定的衰减系数；

对所述高速缓冲存储器中的所述第一存储内容的权重增加wadd，其中wadd为预先设定的增量权重。

如上所述的方法，若判断所述第二关键字key不等于所述第一关键字key之后，还包括：

对所述高速缓冲存储器中所存储内容的权重分别乘以a，其中a为预先设定的衰减系数。

如上所述的方法，若判断所述第三关键字key等于所述第一关键字key之后，还包括：

对所述高速缓冲存储器中所存储内容的权重分别乘以a；其中，a为预先设定的衰减系数；

将wadd与所述高速缓冲存储器中所存储内容的最小权重进行比较；其中，wadd为预先设定的增量权重；

若wadd大于所述最小权重，用所述第二存储内容替换所述最小权重对应的存储内容，设置所述第二存储内容的权重为wadd并更新所述地址映射表。

若判断所述第三关键字key不等于所述第一关键字key之后，所述方法还包括：

对所述高速缓冲存储器中所存储内容的权重分别乘以a；其中，a为预先设定的衰减系数。

如上所述的方法，若判断所述第三关键字key不等于所述第一关键字key之后，还包括：

对所述高速缓冲存储器中所存储内容的权重分别乘以a；其中，a为预先设定的衰减系数。

如上所述的方法，还包括：

若大容量存储器中的第三存储内容发生改变，判断所述第三存储内容位于所述大容量存储器中的第三地址是否存在于所述地址映射表中；其中，所述第三存储内容包含第四关键字key；

若判断所述第三地址存在于所述地址映射表中，根据所述地址映射表获取所述第三地址对应的第四地址；

根据所述第四地址在所述高速缓冲存储器中获取第四存储内容；

根据所述第四存储内容获取第五关键字key；

判断所述第五关键字key是否等于所述第四关键字key；

若判断所述第五关键字key等于所述第四关键字key，将所述高速缓冲存储器中的所述第四存储内容更新为所述第三存储内容；

若判断所述第五关键字key不等于所述第四关键字key，将所述高速缓冲存储器中的所述第四存储内容删除，并设置所述第四存储内容的权重为0。

一种减少大容量转发表访问次数的装置，包括：

接收模块，用于接收转发表查找请求；其中，所述查找请求中包含查找请求内容的第一关键字key和所述查找请求内容位于大容量存储器中的第一地址；

判断模块，用于根据所述第一地址判断是在高速缓冲存储器中还是在大容量存储器中进行查找。

如上所述的装置，所述判断模块具体用于：

判断所述第一地址是否存在于地址映射表中；所述地址映射表位于所述高速缓冲存储器中，存储高速缓冲存储器中的内容在高速缓冲存储器中的地址与所述内容在大容量存储器中的地址的映射关系。

如上所述的装置，还包括：

获取模块，用于根据所述地址映射表获取所述第一地址对应的第二地址；根据所述第二地址在所述高速缓冲存储器中获取第一存储内容，根据所述第一存储内容获取第二关键字key，根据所述第一地址在所述大容量存储器中获取第二存储内容，根据所述第二存储内容获取第三关键字key；

处理模块，用于对所述高速缓冲存储器中所存储内容的权重分别乘以a；对所述高速缓冲存储器中的所述第一存储内容的权重增加wad，其中，a为预先设定的衰减系数，wadd为预先设定的增量权重；将wadd与所述高速缓冲存储器中所存储内容的最小权重进行比较；其中，wadd为预先设定的增量权重；若wadd大于所述最小权重，用所述第二存储内容替换所述最小权重对应的存储内容，设置所述第二存储内容的权重为wadd并更新所述地址映射表；

判断模块，还用于判断所述第二关键字key是否等于所述第一关键字key，判断所述第三关键字key是否等于所述第一关键字key。

如上所述的装置，所述判断模块，还用于若大容量存储器中的第三存储内容发生改变，判断所述第三存储内容位于所述大容量存储器中的第三地址是否存在于所述地址映射表中；判断所述第五关键字key是否等于所述第四关键字key；其中，所述第三存储内容包含第四关键字key；

所述获取模块，还用于若判断所述第三地址存在于所述地址映射表中，根据所述地址映射表获取所述第三地址对应的第四地址；根据所述第四地址在所述高速缓冲存储器中获取第四存储内容，根据所述第四存储内容获取第五关键字key；

所述处理模块，还用于若判断所述第五关键字key等于所述第四关键字key，将所述高速缓冲存储器中的所述第四存储内容更新为所述第三存储内容；若判断所述第五关键字key不等于所述第四关键字key，将所述高速缓冲存储器中的所述第四存储内容删除，并设置所述第四存储内容的权重为0。

本发明实施例提供的减少大容量转发表访问次数的方法和装置，通过接收转发表查找请求，其中，查找请求中包含查找请求内容的第一关键字key和查找请求内容位于大容量存储器中的第一地址；根据第一地址判断是在高速缓冲存储器中还是在大容量存储器中进行查找，实现了减少大容量存储器中转发表的访问次数和提高查找速度的目的。

附图说明

图1为本发明减少大容量转发表访问次数的方法实施例一的流程图；

图2为本发明减少大容量转发表访问次数的方法实施例二的流程图；

图3为本发明减少大容量转发表访问次数的方法实施例三的流程图；

图4为本发明减少大容量转发表访问次数的方法实施例四的流程图；

图5为本发明减少大容量转发表访问次数的方法实施例五的流程图；

图6为本发明减少大容量转发表访问次数的方法实施例六的流程图；

图7为本发明减少大容量转发表访问次数的方法实施例七的流程图；

图8为本发明减少大容量转发表访问次数的方法实施例八的流程图；

图9为本发明减少大容量转发表访问次数的方法实施例流程示意图；

图10为本发明减少大容量转发表访问次数的装置实施例的结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明减少大容量转发表访问次数的方法实施例一的流程图。如图1所示，本实施例提供的方法包括：

步骤101、接收转发表查找请求；其中，查找请求中包含查找请求内容的第一关键字key和查找请求内容位于大容量存储器中的第一地址。

步骤102、根据第一地址判断是在高速缓冲存储器中还是在大容量存储器中进行查找。

本实施例提供的减少大容量转发表访问次数的方法，根据包含在查找请求中的第一地址判断是在高速缓冲存储器中还是在大容量存储器中进行查找，从而实现减少大容量存储器中转发表的访问次数和提高查找速度的目的。

图2为本发明减少大容量转发表访问次数的方法实施例二的流程图。如图2所示，本实施例提供的方法包括：

步骤201、接收转发表查找请求；其中，查找请求中包含查找请求内容的第一关键字key和查找请求内容位于大容量存储器中的第一地址。

步骤202、判断第一地址是否存在于地址映射表中；地址映射表位于高速缓冲存储器中，存储高速缓冲存储器中的内容在高速缓冲存储器中的地址与内容在大容量存储器中的地址的映射关系。

步骤203、若第一地址存在于地址映射表中，则在高速缓冲存储器中进行查找。

本实施例提供的减少大容量转发表访问次数的方法，通过判断第一地址存在于地址映射表中，确定在高速缓冲存储器中查找请求内容，从而减少大容量转发表访问次数，提高查找速度。

具体的，图3为本发明减少大容量转发表访问次数的方法实施例三的流程图，如图3所示，在高速缓冲存储器中进行查找包括：

步骤301、根据地址映射表获取第一地址对应的第二地址。

步骤302、根据第二地址在高速缓冲存储器中获取第一存储内容。

步骤303、根据第一存储内容获取第二关键字key。

步骤304、判断第二关键字key是否等于第一关键字key。

步骤305、若判断第二关键字key等于第一关键字key，则查找成功。

需要说明的是，由于关键字key是唯一的，而一个地址所对应的内容可能有多个，所以在根据地址获取相关内容后，需要比对关键字key，只有当关键字key相同，才能说明获取内容是请求内容。

还需要说明的是，步骤305之后，还包括：

步骤306、对高速缓冲存储器中所存储内容的权重分别乘以a；其中a为预先设定的衰减系数。

步骤307、对高速缓冲存储器中的第一存储内容的权重增加wadd；其中wadd为预先设定的增量权重。

具体的，对权重的变化进行说明，假设流号0和1分别来2个包，流号2来一个包，流号0对应的2个包的编号分别为p_00，p_01，流号1对应的2个包的编号分别为p_10，p_11，流2对应包的编号为p_20，这5个包的来的先后顺序分别为p_00，p_10，p_01，p_11，p_20。当p_00到达后，流0的权重为w，流1因为没有包，所以权重为0，流2因为没有包，所以权重也为0；当p_10到达后，先前流0的权重为w，新来一个包后，流0原先的权重衰减为w*a，流1的权重为w，流2权重为0；p_01到达后，先前流0的权重为w*a，新来一个包后，流0原先的权重衰减为w*a²，然后新的权重为w+w*a²，流1的权重衰减为w*a，流2权重为0；当p_11到达后，原先流0的权重为w+w*a²，新来一个包后，流0权重衰减为(w+w*a²)*a，流1原先的权重为w*a，新的权重为w+w*a²，流2权重为0；当p_20到达后，原先流0的权重为(w+w*a²)*a新来一个包后，流0权重衰减为(w+w*a²)*a²，流1原先的权重为w+w*a²，新的权重为(w+w*a²)*a，流2权重为w。

假设高速缓冲存储器中所存储内容的权重原来分别是wodd1、wodd2……woddn并假设第一存储内容的权重是wodd2，因此，wnew1＝wodd1*a，wnew2＝wodd2*a+wadd，……，wnewn＝woddn*a。

本实施例提供的减少大容量转发表访问次数的方法，通过获取第一地址在高速缓冲存储器中获取对应的内容，获取对应内容的关键字确定获取的内容是所请求的查询内容，再引入权重的概念对高速缓冲存储器中存储内容的权重进行更新，从而保证高速缓冲存储器中存储频繁请求的内容，实现减少大容量存储器中转发表的访问次数和提高查找速度的目的。

图4为本发明减少大容量转发表访问次数的方法实施例四的流程图，如图4所示，在高速缓冲存储器中进行查找还包括：

步骤401、根据地址映射表获取第一地址对应的第二地址。

步骤402、根据第二地址在高速缓冲存储器中获取第一存储内容.

步骤403、根据第一存储内容获取第二关键字key。

步骤404、判断第二关键字key是否等于第一关键字key。

步骤405、若判断第二关键字key不等于第一关键字key，则查找失败。

还需要说明的是，步骤405后，还包括：

步骤406、对高速缓冲存储器中所存储内容的权重分别乘以a，其中a为预先设定的衰减系数。

本实施例提供的减少大容量转发表访问次数的方法，通过获取第一地址在高速缓冲存储器中获取对应的内容，获取对应内容的关键字确定获取的内容不是所请求的查询内容，再引入权重的概念对高速缓冲存储器中存储内容的权重进行更新，从而保证高速缓冲存储器中存储频繁请求的内容，实现减少大容量存储器中转发表的访问次数和提高查找速度的目的。

图5为本发明减少大容量转发表访问次数的方法实施例五的流程图。如图5所示，本实施例提供的方法包括：

步骤501、接收转发表查找请求；其中，查找请求中包含查找请求内容的第一关键字key和查找请求内容位于大容量存储器中的第一地址。

步骤502、判断第一地址是否存在于地址映射表中；地址映射表位于高速缓冲存储器中，存储高速缓冲存储器中的内容在高速缓冲存储器中的地址与内容在大容量存储器中的地址的映射关系。

步骤503、若第一地址不存在于地址映射表中，则在大容量存储器中进行查找。

本实施例提供的减少大容量转发表访问次数的方法，通过判断第一地址不存在于地址映射表中，确定在大容量存储器中查找请求内容，从而减少大容量转发表访问次数，提高查找速度。

图6为本发明减少大容量转发表访问次数的方法实施例六的流程图。如图6所示，在大容量存储器中进行查找包括：

步骤601、根据第一地址在大容量存储器中获取第二存储内容。

步骤602、根据第二存储内容获取第三关键字key。

步骤603、判断第三关键字key是否等于第一关键字key。

步骤604、若判断第三关键字key等于第一关键字key，则查找成功。

需要说明的是，步骤604之后，还包括：

步骤605、对高速缓冲存储器中所存储内容的权重分别乘以a；其中，a为预先设定的衰减系数。

步骤606、将wadd与高速缓冲存储器中所存储内容的最小权重进行比较；其中，wadd为预先设定的增量权重。

步骤607、若wadd大于最小权重，用第二存储内容替换最小权重对应的存储内容，设置第二存储内容的权重为wadd并更新地址映射表。

需要说明的是，更新地址映射表包括更新将最小权重对应的存储内容在高速缓冲存储器中地址，还包括更新最小权重对应的存储内容在大容量存储器中的地址。

本实施例提供的减少大容量转发表访问次数的方法，通过获取第一地址在大容量存储器中获取对应的内容，获取对应内容的关键字确定获取的内容是所请求的查询内容，再引入权重的概念对高速缓冲存储器中存储内容的权重进行更新，并在进行权重比较后，替换高速缓冲存储器中最小权重对应的内容，从而保证高速缓冲存储器中存储频繁请求的内容，实现减少大容量存储器中转发表的访问次数和提高查找速度的目的。

图7为本发明减少大容量转发表访问次数的方法实施例七的流程图。如图7所示，在大容量存储器中进行查找包括：

步骤701、根据第一地址在大容量存储器中获取第二存储内容。

步骤702、根据第二存储内容获取第三关键字key。

步骤703、判断第三关键字key是否等于第一关键字key。

步骤704、若判断第三关键字key不等于第一关键字key，则查找失败。

需要说明的是，在步骤704之后，还包括：

步骤705、对高速缓冲存储器中所存储内容的权重分别乘以a；其中，a为预先设定的衰减系数。

本实施例提供的减少大容量转发表访问次数的方法，通过获取第一地址在大容量存储器中获取对应的内容，获取对应内容的关键字确定获取的内容不是所请求的查询内容，再引入权重的概念对高速缓冲存储器中存储内容的权重进行更新，从而保证高速缓冲存储器中存储频繁请求的内容，实现减少大容量存储器中转发表的访问次数和提高查找速度的目的。

图8为本发明减少大容量转发表访问次数的方法实施例八的流程图。如图8所示，本实施例提供的方法包括：

步骤801、若大容量存储器中的第三存储内容发生改变，判断第三存储内容位于大容量存储器中的第三地址是否存在于地址映射表中；其中，第三存储内容包含第四关键字key；

步骤802、若判断第三地址存在于地址映射表中，根据地址映射表获取第三地址对应的第四地址；

步骤803、根据第四地址在高速缓冲存储器中获取第四存储内容，根据第四存储内容获取第五关键字key；

步骤804、判断第五关键字key是否等于第四关键字key；

步骤805、若判断第五关键字key等于第四关键字key，将高速缓冲存储器中的第四存储内容更新为第三存储内容；若判断第五关键字key不等于第四关键字key，将高速缓冲存储器中的第四存储内容删除，并设置第四存储内容的权重为0。

本实施例提供的减少大容量转发表访问次数的方法，在大容量存储器中的内容发生改变时，确定如何对高速缓冲存储器中的内容进行相应的改变，从而保证高速缓冲存储器中的内容与大量存储器中频繁请求的内容保持同步，实现减少大容量存储器中转发表的访问次数和提高查找速度的目的。

下面提供一个完整的实施例对减少大容量转发表访问次数的方法进行说明，图9为本发明减少大容量转发表访问次数的方法实施例流程示意图。如图9所示，本实施例提供的方法包括：

接收转发表查找请求；其中，查找请求中包含查找请求内容的第一关键字key和查找请求内容位于大容量存储器中的第一地址；

判断第一地址是否存在于地址映射表中；地址映射表位于高速缓冲存储器中，存储高速缓冲存储器中的内容在高速缓冲存储器中的地址与内容在大容量存储器中的地址的映射关系；

若第一地址存在于地址映射表中，则根据地址映射表获取第一地址对应的第二地址；

根据第二地址在高速缓冲存储器中获取第一存储内容；

根据第一存储内容获取第二关键字key；

判断第二关键字key是否等于第一关键字key；

若判断第二关键字key等于第一关键字key，则查找成功，对高速缓冲存储器中所存储内容的权重分别乘以a；对高速缓冲存储器中的第一存储内容的权重增加wadd。

若判断第二关键字key不等于第一关键字key，则查找失败，对高速缓冲存储器中所存储内容的权重分别乘以a。

若第一地址不存在于地址映射表中，根据第一地址在大容量存储器中获取第二存储内容；

根据第二存储内容获取第三关键字key；

判断第三关键字key是否等于第一关键字key；

若判断第三关键字key等于第一关键字key，则查找成功，对高速缓冲存储器中所存储内容的权重分别乘以a；将wadd与高速缓冲存储器中所存储内容的最小权重进行比较；若wadd大于最小权重，用第二存储内容替换最小权重对应的存储内容，设置第二存储内容的权重为wadd并更新地址映射表。若wadd小于最小权重，结束。

若判断第三关键字key不等于第一关键字key，则查找失败，对高速缓冲存储器中所存储内容的权重分别乘以a。

本实施例提供的减少大容量转发表访问次数的方法，首先将请求频繁的内容存储在高速缓冲存储器中，再引入权重的概念根据后续的查找请求对所存储的内容的权重进行更改，根据更改后的权重决定存储内容的替换，从而保证高速缓冲存储器中能够一直存储请求频繁的内容，实现减少大容量存储器中转发表的访问次数和提高查找速度的目的。

图10为本发明减少大容量转发表访问次数的装置实施例的结构示意图。如图10所示，本实施例提供的减少大容量转发表访问次数的装置包括：

接收模块11，用于接收转发表查找请求；其中，查找请求中包含查找请求内容的第一关键字key和查找请求内容位于大容量存储器中的第一地址。

判断模块12，用于根据第一地址判断是在高速缓冲存储器中还是在大容量存储器中进行查找。

具体的，判断模块12用于判断第一地址是否存在于地址映射表中；地址映射表位于高速缓冲存储器中，存储高速缓冲存储器中的内容在高速缓冲存储器中的地址与内容在大容量存储器中的地址的映射关系。

进一步的，减少大容量转发表访问次数的装置还包括：

获取模块13，用于根据地址映射表获取第一地址对应的第二地址；根据第二地址在高速缓冲存储器中获取第一存储内容，根据第一存储内容获取第二关键字key；

判断模块12，还用于判断第二关键字key是否等于第一关键字key。

进一步的，获取模块13，还用于根据第一地址在大容量存储器中获取第二存储内容，根据第二存储内容获取第三关键字key；

判断模块12，还用于判断第三关键字key是否等于第一关键字key。

进一步的，减少大容量转发表访问次数的装置还包括：

处理模块14，用于对高速缓冲存储器中所存储内容的权重分别乘以a；对高速缓冲存储器中的第一存储内容的权重增加wad；其中，a为预先设定的衰减系数，wadd为预先设定的增量权重；还用于将wadd与高速缓冲存储器中所存储内容的最小权重进行比较；其中，wadd为预先设定的增量权重；若wadd大于最小权重，用第二存储内容替换最小权重对应的存储内容，设置第二存储内容的权重为wadd并更新地址映射表。

进一步的，判断模块12，还用于若大容量存储器中的第三存储内容发生改变，判断第三存储内容位于大容量存储器中的第三地址是否存在于地址映射表中；判断第五关键字key是否等于第四关键字key；其中，第三存储内容包含第四关键字key；

获取模块13，还用于若判断第三地址存在于地址映射表中，根据地址映射表获取第三地址对应的第四地址；根据第四地址在高速缓冲存储器中获取第四存储内容，根据第四存储内容获取第五关键字key；

处理模块14，还用于若判断第五关键字key等于第四关键字key，将高速缓冲存储器中的第四存储内容更新为第三存储内容；若判断第五关键字key不等于第四关键字key，将高速缓冲存储器中的第四存储内容删除，并设置第四存储内容的权重为0。

本实施例提供的减少大容量转发表访问次数的装置，可用于执行上述减少大容量转发表访问次数的方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

在实际应用中，所述接收模块11、判断模块12、获取模块13和处理模块14均可由位于减少大容量转发表访问次数的装置中的中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、微处理器(microprocessorunit，mpu)、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)或现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray，fpga)等实现。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。