12、TrieC在IPv6查找中的应用

TrieC在IPv6查找中的应用

1. 引言

随着互联网带宽的增长和路由表的持续扩大，IP地址查找成为骨干路由器面临的最大挑战之一。IPv6地址架构的引入进一步加剧了这一挑战。为了应对这些问题，TrieC算法应运而生。TrieC专为IPv6查找设计，充分利用网络处理器的架构优势，实现了高效地址查找、快速增量前缀更新、高可扩展性和合理的内存需求。

2. TrieC算法的具体应用场景

2.1 IPv6查找的需求

IPv6地址采用128位表示，与IPv4的32位相比，极大地扩展了地址空间。然而，这也带来了更大的查找复杂度。传统的查找算法在处理IPv6时效率低下，尤其是在面对不断增长的前缀表时。TrieC算法正是为了应对这些挑战而设计的。

2.2 解决的主要瓶颈

TrieC算法解决了互联网骨干路由器在进行路由查找时的主要瓶颈，即最长前缀匹配（LPM）。在IPv6查找中，LPM要求路由器在搜索路由表时找到最长的匹配前缀，以确定下一跳。TrieC通过优化的查找机制，能够在大规模路由表中高效地完成这一任务。

3. TrieC算法的实现细节

3.1 算法架构

TrieC算法的架构基于多级树结构，包括TrieC15/6表格、TrieC4/4表格和Hash16表格。这些表格共同作用，确保高效查找和快速更新。

3.1.1 TrieC15/6表格

TrieC15/6表格是第一级表格，存储所有长度在[1:24]位的前缀。它包含2^15个条目，每个条目有64位的BitAtlas和最多4个NHIs（Next Hop Index）