本技術(shù)涉及存儲(chǔ)，特別是涉及一種最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則的哈希索引值計(jì)算方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、最長(zhǎng)前綴匹配(longest?prefix?match，簡(jiǎn)稱lpm)規(guī)則是一種在網(wǎng)絡(luò)路由中用于確定數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)路徑的查找算法。最長(zhǎng)前綴匹配(lpm)規(guī)則的核心思想是：在一組路由規(guī)則中，為一個(gè)給定的目的ip地址找到具有最長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)前綴的匹配規(guī)則?；谀壳熬W(wǎng)絡(luò)時(shí)代的快速發(fā)展，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)對(duì)最長(zhǎng)前綴匹配(lpm)規(guī)則的容量有著更大要求。在面對(duì)海量的最長(zhǎng)前綴匹配(lpm)規(guī)則的存儲(chǔ)管理和訪問，都需要快速索引出最長(zhǎng)前綴匹配(lpm)規(guī)則的具體位置，以得到這條規(guī)則對(duì)應(yīng)的結(jié)果或者處理方式。因此，快速計(jì)算最長(zhǎng)前綴匹配(lpm)規(guī)則的索引值顯得尤為重要。

2、最長(zhǎng)前綴匹配(lpm)規(guī)則的哈希索引是一種使用哈希表來存儲(chǔ)和查找路由規(guī)則的方法，可利用哈希表快速訪問的特點(diǎn)，基于設(shè)計(jì)的哈希函數(shù)將路由規(guī)則的前綴映射到哈希表的索引實(shí)現(xiàn)。但是，現(xiàn)有用于計(jì)算最長(zhǎng)前綴匹配(lpm)規(guī)則的哈希索引值的方法，一方面無法獲得均勻的哈希值，另一方面計(jì)算速率較低，耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)。如，專利(cn112905597b)中公開的一種計(jì)算最長(zhǎng)前綴匹配lpm規(guī)則索引的hash辦法，雖然可以解決變長(zhǎng)數(shù)據(jù)的索引分布的離散程度，并減少哈希沖突，適用于混合存儲(chǔ)不同長(zhǎng)度最長(zhǎng)前綴匹配(lpm)規(guī)則的場(chǎng)景；但是，技術(shù)方案存在計(jì)算頻次較高的問題，對(duì)于長(zhǎng)度較長(zhǎng)的最長(zhǎng)前綴匹配(lpm)規(guī)則，需經(jīng)過多次迭代，才能獲得符合目標(biāo)長(zhǎng)度的哈希值，這對(duì)于搜索相關(guān)的硬件實(shí)現(xiàn)來說較為復(fù)雜，將使得計(jì)算速率較低，耗時(shí)較長(zhǎng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本技術(shù)的目的在于提供一種最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則的哈希索引值計(jì)算方法及裝置，用于解決現(xiàn)有最長(zhǎng)前綴匹配(lpm)規(guī)則的哈希索引值計(jì)算速率低的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本技術(shù)的第一方面提供一種最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則的哈希索引值計(jì)算方法，所述最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則的哈希索引值計(jì)算方法包括：確定最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則的長(zhǎng)度以及目標(biāo)索引長(zhǎng)度；當(dāng)最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則的長(zhǎng)度超過目標(biāo)索引長(zhǎng)度時(shí)，根據(jù)目標(biāo)索引長(zhǎng)度，對(duì)最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則的二進(jìn)制碼進(jìn)行分段，獲得多個(gè)符合目標(biāo)索引長(zhǎng)度的索引分段碼；對(duì)各索引分段碼執(zhí)行多輪哈希運(yùn)算操作，直至僅獲得一個(gè)索引分段碼，以將該索引分段碼作為最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則的哈希索引值輸出。

3、于本技術(shù)的第一方面的一些實(shí)施例中，根據(jù)目標(biāo)索引長(zhǎng)度，對(duì)最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則的二進(jìn)制碼進(jìn)行劃分，獲得多個(gè)符合目標(biāo)索引長(zhǎng)度的索引分段碼的方式包括：根據(jù)目標(biāo)索引長(zhǎng)度，對(duì)最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則的二進(jìn)制碼進(jìn)行分段，獲得多個(gè)分段碼；當(dāng)獲得的最后一個(gè)分段碼的長(zhǎng)度不符合目標(biāo)索引長(zhǎng)度時(shí)，對(duì)該分段碼執(zhí)行末位補(bǔ)零操作，使其符合目標(biāo)索引長(zhǎng)度；將各符合目標(biāo)索引長(zhǎng)度的分段碼作為索引分段碼。

4、于本技術(shù)的第一方面的一些實(shí)施例中，對(duì)各索引分段碼執(zhí)行多輪哈希運(yùn)算操作，直至僅獲得一個(gè)索引分段碼的方式包括：對(duì)通過對(duì)最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則的二進(jìn)制碼分段獲得的各索引分段碼執(zhí)行第一輪的哈希運(yùn)算操作，使索引分段碼數(shù)量減一，并獲得對(duì)應(yīng)一或多個(gè)新的索引分段碼；判斷新獲得的索引分段碼數(shù)量是否唯一；若數(shù)量不唯一，則重復(fù)上述步驟，繼續(xù)對(duì)新獲得的各索引分段碼執(zhí)行又一輪的哈希運(yùn)算操作，直至僅獲得一個(gè)索引分段碼。

5、于本技術(shù)的第一方面的一些實(shí)施例中，對(duì)各索引分段碼執(zhí)行一輪的哈希運(yùn)算操作的方式包括：依次將每?jī)蓚€(gè)相鄰索引分段碼進(jìn)行位對(duì)位異或運(yùn)算，獲得一或多個(gè)新的索引分段碼。

6、于本技術(shù)的第一方面的一些實(shí)施例中，所述方法還包括：當(dāng)最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則的長(zhǎng)度不超過目標(biāo)索引長(zhǎng)度時(shí)，將最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則的二進(jìn)制碼作為其哈希索引值輸出。

7、為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本技術(shù)的第二方面提供一種最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則的哈希索引值計(jì)算裝置，所述最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則的哈希索引值計(jì)算裝置包括：lpm規(guī)則輸入模塊，用于輸入最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則，并確定最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則的長(zhǎng)度以及目標(biāo)索引長(zhǎng)度；哈希索引值計(jì)算模塊，連接所述lpm規(guī)則輸入模塊，用于當(dāng)最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則的長(zhǎng)度超過目標(biāo)索引長(zhǎng)度時(shí)，計(jì)算輸入的最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則的哈希索引值；其中，所述哈希索引值計(jì)算模塊包括：lpm規(guī)則分段器，用于根據(jù)目標(biāo)索引長(zhǎng)度，對(duì)最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則的二進(jìn)制碼進(jìn)行劃分，獲得多個(gè)符合目標(biāo)索引長(zhǎng)度的索引分段碼；多級(jí)索引分段哈希運(yùn)算器，連接所述lpm規(guī)則分段器，用于對(duì)各索引分段碼執(zhí)行多輪哈希運(yùn)算操作，直至僅獲得一個(gè)索引分段碼；哈希索引值輸出器，連接所述多級(jí)索引分段異或運(yùn)算器，用于將獲得的唯一索引分段碼作為最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則的哈希索引值輸出。

8、于本技術(shù)的第二方面的一些實(shí)施例中，所述lpm規(guī)則分段器包括：規(guī)則分段單元，用于根據(jù)目標(biāo)索引長(zhǎng)度，對(duì)最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則的二進(jìn)制碼進(jìn)行分段，獲得多個(gè)分段碼；分段長(zhǎng)度判別單元，連接所述規(guī)則分段單元，用于判斷獲得的最后一個(gè)分段碼的長(zhǎng)度是否符合目標(biāo)索引長(zhǎng)度；分段補(bǔ)零單元，連接所述分段長(zhǎng)度判別單元，用于當(dāng)獲得的最后一個(gè)分段碼的長(zhǎng)度不符合目標(biāo)索引長(zhǎng)度時(shí)，對(duì)該分段碼執(zhí)行末位補(bǔ)零操作，使其符合目標(biāo)索引長(zhǎng)度；索引分段碼輸出單元，連接所述規(guī)則分段單元以及所述分段補(bǔ)零單元，用于將各符合目標(biāo)索引長(zhǎng)度的分段碼作為索引分段碼輸出。

9、于本技術(shù)的第二方面的一些實(shí)施例中，所述多級(jí)索引分段哈希運(yùn)算器包括：依次連接的多個(gè)索引分段哈希運(yùn)算器，分別用于對(duì)各索引分段碼執(zhí)行一輪的哈希運(yùn)算操作；其中，每個(gè)索引分段哈希運(yùn)算器包括：一或多個(gè)寄存器以及與各寄存器連接的一個(gè)異或運(yùn)算器。

10、于本技術(shù)的第二方面的一些實(shí)施例中，所述多級(jí)索引分段哈希運(yùn)算器對(duì)各索引分段碼執(zhí)行多輪哈希運(yùn)算操作的方式包括：將通過對(duì)最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則的分段碼分段獲得的各索引分段碼按順序存儲(chǔ)在第一級(jí)的索引分段哈希運(yùn)算器的各寄存器中；通過第一級(jí)的索引分段哈希運(yùn)算器的異或運(yùn)算器，對(duì)各索引分段碼執(zhí)行第一輪的哈希運(yùn)算操作，使索引分段碼數(shù)量減一，并獲得對(duì)應(yīng)一或多個(gè)新的索引分段碼；判斷新獲得的索引分段碼數(shù)量是否唯一；若數(shù)量唯一，則將該索引分段碼存儲(chǔ)至所述哈希索引值輸出器的寄存器中，并通過所述哈希索引值輸出器，將該索引分段碼作為最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則的哈希索引值輸出；若數(shù)量不唯一，則重復(fù)上述步驟，繼續(xù)將新獲得的各索引分段碼按順序存儲(chǔ)在下一級(jí)的索引分段哈希運(yùn)算器中，并通過該級(jí)的索引分段哈希運(yùn)算器的異或運(yùn)算器，對(duì)各索引分段碼執(zhí)行又一輪的哈希運(yùn)算操作，直至僅獲得一個(gè)索引分段碼。

11、于本技術(shù)的第二方面的一些實(shí)施例中，所述裝置還包括：lpm規(guī)則輸出模塊，連接所述lpm規(guī)則輸入模塊，用于當(dāng)最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則的長(zhǎng)度不超過目標(biāo)索引長(zhǎng)度時(shí)，將最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則的分段碼作為其哈希索引值輸出。

12、如上所述，本技術(shù)提供了一種最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則的哈希索引值計(jì)算方法及裝置，通過當(dāng)最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則的長(zhǎng)度超過目標(biāo)索引長(zhǎng)度時(shí)，根據(jù)目標(biāo)索引長(zhǎng)度，對(duì)最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則的二進(jìn)制碼進(jìn)行分段，獲得多個(gè)符合目標(biāo)索引長(zhǎng)度的索引分段碼；并通過對(duì)各索引分段碼執(zhí)行多輪哈希運(yùn)算操作，直至僅獲得一個(gè)索引分段碼，從而可將該索引分段碼作為最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則的哈希索引值。本技術(shù)具有以下有益效果：本技術(shù)不僅能夠保證其哈希索引值的均勻分布程度，還有效提高了計(jì)算速率，從而提高了最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則的索引速率，有效解決了現(xiàn)有最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則的哈希索引值計(jì)算速率低的問題，可實(shí)現(xiàn)對(duì)大量最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則存儲(chǔ)在多個(gè)相同存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中的快速查找和訪問。