本发明属于网络通信技术领域，尤其涉及一种路由转发方法及设备
背景技术：
计算机网络是由传输线路和路由转发设备等构成的，路由转发设备的转发性能会极大的制约整个网络的转发性能，影响用户的体验。随着互联网技术的发展，用户对网络流量的高带宽以及低时延需求与网络转发速率不足之间的矛盾越来越突出，而导致网络转发速率不足的主要因素就是网络中路由转发设备的转发性能低，因此如何提高路由转发设备的转发性能是亟待解决的问题。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种路由转发方法，通过对当前核心路由表中的路由表项数及路由表项的目的ip地址进行特征分析自适应的选择一种最优的路由查找策略实现提高路由转发设备整体转发性能的目的。
第一方面，本发明实施例提供的一种路由转发方法，所述方法包括：对核心路由表中的路由表项数以及每条路由表项的目的ip地址进行特征分析并确定当前的路由查找策略，并根据当前的路由查找策略生成对应的路由转发信息表；
接收到待转发的数据报文后，依据所述路由转发信息表执行路由匹配后进行报文转发。
第二方面，本发明实施例还提供了一种路由转发设备，所述设备包括：
核心路由表模块，用于存储学习到的路由表项；
表项分析模块,用于对所述核心路由表模块中的路由表项数以及每条路由表项的目的ip地址进行特征分析并确定当前的路由查找策略，并根据当前的路由查找策略生成对应的路由转发信息表；
报文转发模块，用于接收到待转发的数据报文后，依据所述路由转发信息表执行路由匹配后进行报文转发。
本发明实施例提供的一种路由转发方法及设备，通过对多种路由查找策略的自适应选择切换，实现针对不同的应用场景选择最优的路由查找策略，提高了全业务场景下路由器转发性能，减少人工干预，同时，通过软件方式实现，节约了硬件部署成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1本发明实施例的一种路由转发方法的方法流程图；
图2本发明实施例的一种路由转发设备的架构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例描述的系统架构以及业务场景是为了更加清楚的说明本发明实施例的技术方案，并不构成对于本发明实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着系统架构的演变和新业务场景的出现，本发明实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
在计算机网络中，报文是由网络运载的格式化数据单元，报文可以通过网络设备在网络内或者网络间进行转发。其中，某一网络设备在转发报文时，往往会根据该报文的目的网络互连协议(英文：internetprotocol，简称：ip)地址查找自身存储的转发信息库(英文：forwardinginformationbase，简称：fib)表，以确定应该将该报文转发给哪个网络设备，该fib表中的每个表项存储有ip地址对应的下一跳地址、转发出接口等信息。
为了解决路由转发设备转发性能低的问题，设备制造商通常使用的方法是增大可以接收的设备入口流量(比如将百兆以太网卡换成千兆光口)，或使用高处理性能的网络处理芯片，或采用分布式架构、以层压缩的方式设计快速转发平台，或者设计更高转发效率的路由查找策略等。其中，设计更高的转发效率路由查找策略是比较常用的，如基于hash算法的流转发查找策略、基于多叉树(multi-trie)原理的路由转发查找策略等。
目前，在设计更高转发效率的路由查找策略方面，基于hash算法的流转发查找策略和基于multi-trie原理的路由转发查找策略是应用最广泛、效率比较高的路由查找策略。
基于hash算法的流转发查找策略：根据报文的流特征计算一个key值，然后根据key值定位到hash节点，再通过这个hash节点指针索引到需要的路由转发表项。
基于multi-trie原理的路由转发查找策略：将ip地址进行整数分割，根据分割出来的几个整数在multi-trie多叉树中逐级定位直到找到路由转发表项。
不管是基于hash算法的流转发查找策略，还是基于multi-trie原理的路由转发查找策略，都存在其最适合的应用场景和相对不适合的应用场景，此两种查找策略均不能达到在任何情况下都是最优的路由查找策略。如：基于hash算法的流转发查找策略在特征key值计算以及hash节点定位的cache命中率这两方面耗时比较大，对于路由表项数很少、路由表项中目的ip地址的特征表现为连续性特征(或者离散性特征不明显)的应用场景，其查表的效率明显低于基于multi-trie原理的路由转发查找策略，而对于路由表项数较大，路由表项中目的ip地址的特征表现为离散性特征的应用场景，基于multi-trie原理的路由转发查找策略的查表效率明显低于基于hash算法的流转发查找策略。
基于上述分析，本发明实施例一提供了一种路由转发方法，通过对当前核心路由表中的路由表项数及路由表项特征进行分析来自适应的选择一种最优的路由查找策略实现提高路由转发设备整体转发性能的目的。
如图1所示，本发明实施例提供的一种路由转发方法，该方法包括：
步骤101、对核心路由表中的路由表项数以及每条路由表项的目的ip地址进行特征分析并确定当前的路由查找策略，并根据当前的路由查找策略生成对应的路由转发信息表。
在本发明实施例中，静态配置或动态路由协议(如rip、ospf、bgp等)动态学习到的路由表项保存到核心路由表中，核心路由表中存储了路由转发设备当前所有的路由表项。
在本步骤中，对核心路由表中的路由表项数以及每条路由表项的目的ip地址进行特征分析并确定当前的路由查找策略，可以依据核心路由表中路由表项数以及目的ip地址特征来确定当前的路由查找策略，这里所说的目的ip地址特征是指目的ip地址的连续性或者离散性，对于如何确定目的ip地址的特征为连续特征或者离散特征可以参照以下方法实现：首先计算核心路由表中相邻两个目的ip地址之间相隔的ip地址数的数值，在计算出的数值中取一个参考值，计算小于该参考值的数值在所有数值中的比例，该比例越大，则表明目的ip地址的连续特征越明显；该比例越小，则表明目的ip地址的离散特征越明显。以下举例说明如何确定目的ip地址的特征，如：核心路由表中路由表项有以下目的ip地址：
1.5.0.0/24
1.5.1.0/24
1.5.2.0/24
1.5.3.0/24
1.5.4.0/24
1.5.5.0/24
1.5.6.0/24
1.5.7.0/24
1.5.8.0/24
1.5.9.0/24
1.5.10.0/24
相邻两个目的ip地址之间相隔的ip地址数为255，如果取一个参考值256，则小于256的数值的比例是100％，该比例值大，此部分目的ip地址的连续特征非常明显。
又如：核心路由表中路由表项有以下目的ip地址：
1.1.1.0/24
2.1.1.0/24
3.1.1.0/24
4.1.1.0/24
5.1.1.0/24
相邻两个目的ip地址之间相隔的ip地址数都超过65025，如果取一个参考值256，则小于256的数值的比例是0，该比例值小，此部分目的ip地址的离散特征非常明显。此处仅是象征性的举例说明，不能作为对本发明实施例的限制，
在本发明实施例中，对核心路由表中的路由表项数以及每条路由表项的目的ip地址进行特征分析并确定当前的路由查找策略，具体包括：
若所述目的ip地址表现为离散特征时，确定当前的路由查找策略为流转发查找策略；在目的ip地址表现为离散特征时，此时无需分析路由表项数，直接确定当前的路由查找策略为流转发查找策略。
若所述目的ip地址表现为连续特征，且路由表项数小于第一阈值时，确定当前的路由查找策略为多叉树路由转发查找策略；
若所述目的ip地址表现为连续特征，且路由表项数大于第二阈值时，确定当前的路由查找策略为流转发查找策略。
若所述目的ip地址表现为连续特征，且路由表项数大于第一阈值并小于第二阈值时，由于两种路由查找策略的查找效率相近，可以默认选择其中任意一种路由查找策略，此处不做具体限定。
这里的第一阈值和第二阈值可以根据经验进行设置，此处不做具体限定。如：当路由表项的目的ip地址表现为连续特征，且路由表项数较少，比如1000条，选用多叉树路由转发查找策略；当路由表项的目的ip地址表现为连续特征，且路由表项数很大，如30万条，选用流转发查找策略，这里仅仅是举例说明如何进行路由查找策略选择，并不作为对本发明实施例的限定。同时，本发明实施例中只是优选路由表项数和目的ip地址特征来进行路由查找策略的选择，也可以选则其它特征，或者是特征组合来进行路由查找策略的选择，具体的实现方法与基于路由表项数和目的ip地址特征来进行路由查找策略选择的方法相同，此处不再赘述。
在本步骤中，根据当前的路由查找策略生成对应的路由转发信息表，包括：
若当前的路由查找策略为流转发查找策略，则生成基于流转发的路由转发信息表；
若当前的路由查找策略为多叉树路由转发查找策略，则生成基于多叉树的路由转发信息表。
由于本发明实施例中优选流转发查找策略和多叉树路由转发查找策略，并在此两种路由查找策略中进行自适应选择，因此需要根据此两种路由查找策略分别生成对应的路由转发信息表，如果自适应选择的路由查找策略中包含其它一种或多种路由查找策略，也均需要生成对应的路由转发信息表，以便在后续报文转发过程中，直接选择相应的路由转发信息表进行路由匹配后完成报文转发。
步骤102、接收到待转发的数据报文后，依据当前的路由转发信息表执行路由匹配后进行报文转发。
在本实施例中，根据当前的核心路由表同时生成了基于流转发的路由转发信息表和基于多叉树的路由转发信息表，在后续的报文转发过程中需要调用路由转发信息表时，仅需要根据当前的核心路由表中的路由表项数以及每条路由表项中的目的ip地址进行特征进行选择当前最优的路由查找策略后，根据对应的路由转发信息表进行报文转发，能够以最优的路由查找策略实现提高路由转发设备整体转发性能。本发明实施例通过对多种路由查找策略的自适应选择切换，实现针对不同的应用场景选择最优的路由查找策略，提高了全业务场景下路由器转发性能，减少人工干预，同时，通过软件方式实现，节约了硬件部署成本。
在本发明实施例中，还可以包括除基于hash算法的流转发查找策略和基于multi-trie原理的路由转发查找策略之外的其它路由查找策略，实现在同一系统中包含多种路由查找策略，并且在多种路由查找策略中进行实时自适应切换，以实现针对不同的应用场景选择最优的路由转发策略，达到提高路由转发设备整体转发性能的目的。
本发明实施例中，该方法还包括：当所述核心路由表发生变化时，重新启动对核心路由表中的路由表项数以及每条路由表项中的目的ip地址进行特征分析并确定当前的路由查找策略。实现实时自适应选择最优的路由查找策略来适应不同的应用场景。
在本步骤中，所述核心路由表发生变化是指核心路由表中的路由表项数改变以及路由表项中的目的ip地址改变等，当选定核心路由表中其它要素来选择路由查找策略时，此时也包含核心路由表中其它要素的改变。
基于本发明实施例一的一种路由转发方法，本发明实施例二提供了一种路由转发设备，如图2所示，所述设备20所述设备包括：
核心路由表模块201，用于存储学习到的路由表项；
表项分析模块202,用于对所述核心路由表模块中的路由表项数以及每条路由表项中的目的ip地址进行特征分析并确定当前的路由查找策略，并根据当前的路由查找策略生成对应的路由转发信息表；
报文转发模块203，用于接收到待转发的数据报文后，依据所述路由转发信息表执行路由匹配后进行报文转发。
所述表项分析模块202,具体用于：
若所述目的ip地址表现为离散特征时，确定当前的路由查找策略为流转发查找策略；在目的ip地址表现为离散特征时，此时无需分析路由表项数，直接确定当前的路由查找策略为流转发查找策略。
若所述目的ip地址表现为连续特征，且路由表项数小于第一阈值时，确定当前的路由查找策略为多叉树路由转发查找策略；
若所述目的ip地址表现为连续特征，且路由表项数大于第二阈值时，确定当前的路由查找策略为流转发查找策略。
若所述目的ip地址表现为连续特征，且路由表项数大于第一阈值并小于第二阈值时，由于两种路由查找策略的查找效率相近，可以默认选择其中任意一种路由查找策略，此处不做具体限定。
所述表项分析模块202,具体还用于：
若当前的路由查找策略为流转发查找策略，则生成基于流转发的路由转发信息表；
若当前的路由查找策略为多叉树路由转发查找策略，则生成基于多叉树的路由转发信息表。
在本发明实施例中，所述设备的核心路由表模块201，还用于当所述核心路由表发生变化时，通知所述表项分析模块202重新启动对所述核心路由表模块中的路由表项数以及每条路由表项中的目的ip地址进行特征分析并确定当前的路由查找策略。
所述核心路由表发生变化是指核心路由表中的路由表项数改变以及路由表项中的目的ip地址改变等，当选定核心路由表中其它要素来选择路由查找策略时，此时也包含核心路由表中其它要素的改变。
在本实施例中，根据当前的核心路由表同时生成了基于流转发的路由转发信息表和基于多叉树的路由转发信息表，在后续的报文转发过程中需要调用路由转发信息表时，仅需要根据当前的核心路由表中的路由表项数以及每条路由表项中的目的ip地址进行特征分析并选择当前最优的路由查找策略后，根据对应的路由转发信息表进行报文转发，能够以最优的路由查找策略实现提高路由转发设备整体转发性能。本发明实施例通过对多种路由查找策略的自适应选择切换，实现针对不同的应用场景选择最优的路由查找策略，提高了全业务场景下路由器转发性能，减少人工干预，通过软件方式实现，节约了硬件部署成本。
在本发明实施例中，还可以包括除基于hash算法的流转发查找策略和基于multi-trie原理的路由转发查找策略之外的其它路由查找策略，实现在同一系统中包含多种路由查找策略，并且在多种路由查找策略中进行实时自适应切换，以实现针对不同的应用场景选择最优的路由转发策略，达到提高路由转发设备整体转发性能的目的。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。