位图的处理方法及装置与流程

本申请涉及通信，尤其涉及一种位图的处理方法及装置。

背景技术：

1、位图(bitmap)是一种常用的数据结构，其将索引转换为偏移对应至相应的比特位(bit)上。bitmap支持布尔存储，通常置1(置位)表示true，置0(未置位)表示false。

2、bitmap用途广泛，例如：利用bitmap表示空闲端口号，置位表示该端口号已分配，未置位表示该端口号尚未分配。利用bitmap表示板卡号，置位表示该板卡在位，未置位表示该板卡尚未插入。在bgp路由中，每一条路由均对应一个bitmap，该bitmap包括的每个bit对应一个对端(peer)连接，置位表示该路由已向对应的对端同步，未置位表示该路由尚未向对应的对端同步。

3、在bgp存在大量路由(千万级别)或者大量对端连接(万级别)或者以上两种兼具时，现有采用数组切片的方式以实现对bitmap的存储。

4、例如，将每1024个bit划分为一个子图(submap)，每一个submap可再细分为多个段(segment)。每个segment包括64个bit，一个submap最多再细分为16个segment(共16*64＝1024bit)。

5、当某个segment全为0(后续称之为“空”)或者全为1(后续称为“满”)时，将对应submap所包括的freefullmap置位，如此，该segment即可释放，即submap内仅保留混合0/1(后续称为“半满“)的segment，以节省内存空间。

6、但是，上述bitmap存储方式也暴露出以下问题：1)随机访问效率不高。例如，用户欲查看10000的bit是否置位，网络设备在处理时，需要先访问9个(10000/1024＝9)submap，然后，再访问每个submap下的多个segment，访问效率低；2)占用内存空间较大。例如，10000内仅存在1个置位bit，其它bit均未置位，但是，在存储时，仍然需要9个submap，至少消耗了32*9＝288bytes。在大量路由(2000万)的情景下，bitmap的内存消耗达到了gb级别。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供了一种位图的处理方法及装置，用以解决bitmap存储方式所暴露的随机访问效率低、占用内存空间大的问题。

2、第一方面，本申请提供了一种位图的处理方法，所述方法应用于网络设备，所述网络设备内包括管理块superblock以及多个块block，所述方法包括：

3、接收用户输入的第一操作指令，所述第一操作指令包括待查看索引，所述待查看索引可转换为具有n个比特位bit的字符串；

4、若所述superblock的类型为第一类型，则根据所述字符串包括的第一数量个高位bit，选择所述superblock内包括的半满子图partiamap对应的第一bit；

5、若所述半满子图对应的第一bit置位，则从所述半满子图中获取低于所述第一bit的位中已置位的个数；

6、根据所述个数，确定所述个数在所述管理块包括的半满数组中的位置，并根据所述位置，确定所述字符串对应的第一block内的第二bit；

7、向所述用户显示操作结果，所述操作结果包括第二bit的当前状态。

8、第二方面，本申请提供了一种位图的处理装置，所述装置应用于网络设备，所述网络设备内包括管理块superblock以及多个块block，所述装置包括：

9、接收单元，用于接收用户输入的第一操作指令，所述第一操作指令包括待查看索引，所述待查看索引可转换为具有n个比特位bit的字符串；

10、第一选择单元，用于若所述superblock的类型为第一类型，则根据所述字符串包括的第一数量个高位bit，选择所述superblock内包括的半满子图partiamap对应的第一bit；

11、第一获取单元，用于若所述半满子图对应的第一bit置位，则从所述半满子图中获取低于所述第一bit的位中已置位的个数；

12、第一确定单元，用于根据所述个数，确定所述个数在所述管理块包括的半满数组中的位置，并根据所述位置，确定所述字符串对应的第一block内的第二bit；

13、显示单元，用于向所述用户显示操作结果，所述操作结果包括第二bit的当前状态。

14、第三方面，本申请提供了一种网络设备，包括处理器和机器可读存储介质，机器可读存储介质存储有能够被处理器执行的机器可执行指令，处理器被机器可执行指令促使执行本申请第一方面所提供的方法。

15、因此，通过应用本申请提供的位图的处理方法及装置，网络设备接收用户输入的第一操作指令，该第一操作指令包括待查看索引，待查看索引可转换为具有n个比特位bit的字符串；若superblock的类型为第一类型，则根据字符串包括的第一数量个高位bit，网络设备选择superblock内包括的半满子图partiamap对应的第一bit；若半满子图对应的第一bit置位，则网络设备从半满子图中获取低于第一bit的位中已置位的个数；根据个数，网络设备确定个数在管理块包括的半满数组中的位置，并根据位置，确定字符串对应的第一block内的第二bit；向用户显示操作结果，该操作结果包括第二bit的当前状态。

16、如此，网络设备内包括的多个block均为半满block，利用半满子图partiamap以及半满数组，可快速确定出用户所需的bit，解决了bitmap存储方式所暴露的随机访问效率低、占用内存空间大的问题。

技术特征：

1.一种位图的处理方法，其特征在于，所述方法应用于网络设备，所述网络设备内包括管理块superblock以及多个块block，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若所述半满子图对应的第一bit置位，则从所述半满子图中获取低于所述第一bit的位中已置位的个数之前，所述方法还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述若所述半满子图对应的第一bit置位，则从所述半满子图中获取低于所述第一bit的位中已置位的个数之前，所述方法还包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述位置内存储所述第一block的第一地址；

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述位置内存储所述第一block内已置位的第三bit的偏移位置；

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收用户输入的第一操作指令之前，所述方法还包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述生成具有所述第一类型的所述superblock之后，所述方法还包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述block内各bit的置位状态，从多种存储方式中，选择一种占用内存空间最小的存储方式，对所述block进行存储，具体包括：

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述接收用户输入的第一操作指令之后，所述方法还包括：

10.一种位图的处理装置，其特征在于，所述装置应用于网络设备，所述网络设备内包括管理块superblock以及多个块block，所述装置包括：

技术总结
本申请提供一种位图的处理方法及装置，该方法包括：接收用户输入的第一操作指令，该第一操作指令包括待查看索引，所述待查看索引可转换为具有N个比特位Bit的字符串；若SuperBlock的类型为第一类型，则根据字符串包括的第一数量个高位Bit，选择SuperBlock内包括的半满子图PartiaMap对应的第一Bit；若半满子图对应的第一Bit置位，则从半满子图中获取低于第一Bit的位中已置位的个数；根据个数，确定个数在管理块包括的半满数组中的位置，并根据位置，确定字符串对应的第一Block内的第二Bit；向用户显示操作结果，该操作结果包括第二Bit的当前状态。

技术研发人员：王洋
受保护的技术使用者：新华三技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14