Question

我有一个大型系统使用AVL树来快速搜索IP地址：

struct avl_node
{
   struct avl_node *left;
   struct avl_node *right;
   ...
   void *info; /* point to nhlfe_entry describing nexthop */
}

struct nhlfe_entry
{
  u_int32_t nhlfe_ix;
  u_char opcode;
  ...
  struct nhlfe_key key;
}

/* defines a search key. */
struct nhlfe_key
{
  struct in_addr nh_addr;
  u_int32_t oif_ix;
  u_int32_t out_label;
}

所以搜索基于'struct nhlfe_key'，即比较器函数 AVL树看起来像这样：

static int
mpls_cmp_nhlfe_ipv4_key (void *data1, void* data2)
{
   struct nhlfe_entry *nh1, *nh2;
   struct nhlfe_key *key1, *key2;
   int ret;

   nh1 = (struct nhlfe_entry *) data1;
   nh2 = (struct nhlfe_entry *) data2;

   key1 = (struct nhlfe_key *) nh1->nkey;
   key2 = (struct nhlfe_key *) nh2->nkey;

   ret = memcmp (&key1->nh_addr, &key2->nh_addr, sizeof (struct in_addr));
   if (ret != 0)
     return ret;

   if (key1->oif_ix > key2->oif_ix)
     return 1;
   else if (key1->oif_ix < key2->oif_ix)
     return -1;

   if (key1->out_label > key2->out_label)
     return 1;
   else if (key1->out_label < key2->out_label)
     return -1;

   return 0;
}

现在，我要做的是添加对多个下一跳的支持，即我在nhlfe_entry中添加了一个链表：

struct nhlfe_entry
{
  u_int32_t nhlfe_ix;
  u_char opcode;
  ...
  struct list *nhkey_list;
}

每个'struct list'都是struct listnode，它嵌入了'void * data'指针调用者的私人数据，这是'struct nhlfe_key'。

所以我的问题是 - 如何基于多个元素生成密钥列表存储/搜索树中的节点（因为否则现在在引入列表时，将无法仅基于 one 创建密钥下一跳地址）。他们也是同样的问题适用于搜索。

此外，在列表中添加新节点后，是否需要重新构建树，因为我认为这个操作会改变密钥，因此树可以变得不平衡？（或AVL树自然正确实现不需要重建？）

我正在考虑在每个listnode上生成CRC然后总结。这可以保证钥匙的唯一性吗？（缺点是每当我添加/删除listnode时，我必须重新生成密钥，从tre中删除节点并使用新密钥重新添加）。

谢谢！

Answer 1

我有一个大型系统使用AVL树来快速搜索IP地址：

对于大量IP地址，您通常需要基数树。二叉树将起作用，但您无法使用其前缀存储地址范围，例如10.*。如果您没有将此用于类似路由的任何内容，或者您不需要节省将整个子网映射到某些内容的空间。

所以我的问题是 - 如何基于列表中的多个元素生成密钥以在树中存储/搜索节点（因为否则现在在引入列表之后，将无法拥有密钥仅基于一个下一跳地址）。此外，他们同样的问题适用于搜索。

您的mpls_cmp_nhlfe_ipv4_key函数只需比较可能是地址列表的键。显然，(1 2 3)比较等于(1 2 3)。此外，(1 2 3)的比较大于(1 2)，但小于(1 3)或(1 2 4)。

此外，在列表中添加新节点后，是否需要重新构建树...

如果要更新平衡搜索树中的节点以使密钥更改，则最好的办法是将其删除并重新插入。

可能有一些方法可以优化它。例如，假设一个键发生了变化，但是它仍然在树中具有完全相同的后继者和前身。在这种情况下，它可以就地完成。或者密钥可以以这样的方式改变，即节点只需要与前任或后继者交换。在尝试这样的技巧之前我会做对的。

[CRC]可以保证密钥的唯一性吗？

不，CRC是散列函数。它比被散列的对象具有更少的位，因此多个对象可以散列到相同的CRC。（例外情况是当找到一组元素的“完美散列函数”时，动态数据很少发生这种情况：对某些静态数据集合设计了完美的散列函数。）使用散列方法，你可能会好好用哈希表。 CRC的排序关系可能毫无意义。当必须通过键上的排序关系对集合进行排序时，使用二进制搜索树。

生成AVL树的密钥

1 个答案: