中科院高性能路由验证和路由查找研究获进展

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高效路由：中国科学院前瞻实验室突破路由验证与查找性能瓶颈

网络规模和流量的爆炸式增长，以及大范围路由异常事件的频发，给路由查找和验证带来了巨大的性能挑战。中国科学院计算机网络信息中心前瞻实验室团队针对这一难题，取得了突破性进展，三项研究成果相继被计算机网络领域顶级期刊和会议录用。

针对BGP路由验证的低效问题，该团队创新性地提出了授权前缀验证模型，克服了现有块验证模型的性能瓶颈。基于此模型，他们设计了高性能路由起源验证算法h2ROV，该算法利用树比特位图技术，显著提升了验证速度并降低了存储开销，为未来RPKI大规模部署奠定了坚实基础。实验结果显示，h2ROV的验证速度比现有四种算法快1.4~8.8倍，内存开销减少了69.9%~92.9%，对路由消息处理和BGP收敛时间的影响也大幅降低。该成果已被USENIX NSDI（CCF A类会议）2025录用。

在SDN流表查找方面，团队与华为专家合作，针对软件定义网络和云网络场景下数据包分类规则查找与更新速率的挑战，提出了一种基于哈希元组的元组划分合并算法BTP。该算法通过优化元组合并策略，有效减少了元组数量，避免了冲突，从而实现了高效的查找和更新性能。实验表明，BTP的查找性能显著优于PSTSS、DT、TupleTree和ETC等算法，分别提升了16.5倍、2.2倍、3.3倍和1.8倍。该成果已被IEEE INFOCOM（CCF A类会议）2025录用。

针对IPv6路由查找的性能瓶颈，团队同样与华为专家合作，提出了基于启发式二分搜索的高性能IPv6路由查找方法HBS，并结合树旋转技术，实现了不同IPv6网络场景下的自适应高性能查找。实验结果显示，HBS的查找性能比SBS、Tree Bitmap、SAIL和Poptrie等算法分别提升了17.5倍、15.5倍、26.6倍和30.2倍。该成果已被IEEE/ACM Transactions on Networking（CCF A类期刊）录用。

图：BTP算法结构示例

文章来源：中国科学院

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