The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

The Korean Institute of Commucations and Information Sciences (한국통신학회)
권호 표지

Binary Search on Tree Levels for IP Address Lookup

IP 주소 검색을 위한 트리 레벨을 사용한 이진 검색 구조

  • 문주형 (이화여자대학교 정보통신학과 SoC설계연구실) ;
  • 임혜숙 (이화여자대학교 정보통신학과 SoC설계연구실)
  • Published : 2006.02.01
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Abstract

Address lookup is an essential function in the Internet routers, and it determines overall router performance. In this paper, we have thoroughly investigated the binary-search-based address lookup algorithms and proposed a new algorithm based on binary search on prefix lengths. Most of the existing binary search schemes perform binary search on prefix values, and hence the lookup speed is proportional to the length of prefixes or the log function of the number of prefixes. The previous algorithm based on binary search on prefix lengths has superior lookup performance than others. However, the algorithm requires very complicated pre-computation of markers and best matching prefixes in internal nodes since naive binary search is not possible in their scheme. This complicated pre-computation makes the composition of the routing table and incremental update very difficult. By using leaf-pushing, the proposed algorithm in this paper removes the complicated pre-computation of the Previous work in performing the binary search on prefix lengths. The performance evaluation results show that the proposed scheme has very good performance in lookup speed compared with previous works.

인터넷 트래픽의 급속한 성장으로 인하여, 인터넷 라우터에서는 보다 빠른 주소 검색을 지원하면서도 매우 큰 라우팅 데이터에 대하여도 잘 동작하는 인터넷 주소 검색 구조를 요구하고 있다. 본 논문에서는 이진 검색에 기초한 인터넷 주소 검색 구조를 심도있게 연구하였다. 기존에 연구되어온 대부분의 이진 검색 구조들은 프리픽스의 값에 따르는 이진 검색을 수행하는 구조로서 프리픽스 개수의 로그 함수에 비례하는 검색 속도를 보인다. 한편 프리픽스 길이에 따르는 이진 검색 구조가 연구되어 검색 성능에 있어서는 매우 우수한 성질을 보이나, 순수한 의미의 이진 검색이 불가능하여, 이진 검색시 접근되는 노드에 특수 목적의 마커를 저장하고, 또한 가장 잘 일치하는 프리픽스를 미리 계산하여 저장하는 방식을 통하여 해결하였다. 이러한 복잡한 선계산은 라우팅 테이블의 구성을 매우 어렵게 할 뿐 아니라, 프리픽스의 부가적 추가를 불가능하게 만드는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 복잡한 선계산 없이 리프-푸슁만을 통하여 프리픽스 길이에 대하여 이진 검색을 수행하는 매우 효율적인 구조를 제안하고, 제안하는 구조의 성능을 실험한 후, 기존에 연구되어온 다른 이진 검색 구조와 성능을 비교하였다.

Keywords

References

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