1. Linux的雜湊查詢演算法

這是Linux作業系統的經典的路由查詢演算法，直到現在還是預設的路由查詢演算法。然而它很簡單。由於它的簡單性，核心(kernel)開發組一直很推崇它，雖然它有這樣那樣的侷限性，但由於Linux核心的哲學就是“夠用即可”，因為Linux幾乎從來不被用於專業的核心網路路由系統，因此雜湊查詢法一直都是預設的選擇。

1.1. 查詢過程

查詢結構如下圖所示：

查詢順序如下圖所示：

為了實現最長字首匹配，從最長的掩碼開始匹配，每一個掩碼都有一個雜湊表，目的IP地址雜湊到這些雜湊表的特定的桶中，然後遍歷其衝突連結串列得到最終結果。

     注意，雜湊查詢演算法是基於掩碼的遍歷來實現嚴格的最長字首匹配的，也就是說如果一條最終將要通過預設閘道器發出的資料報，它起碼要匹配32次才能得到結果。

2. Trie樹

IP地址為32位，當報文在網路上傳輸時，要在路由表中進行查詢。IP地址的對應位如果能與路由表中儲存的進行匹配，這些報文就會發送到路由指向的地址。如下面是一個路由表（列出的是網路字首，掩碼對應的主機部分省去了）：

Entry

--------

0 0000

1 0001

2 00101

3 010

4 0110

5 0111

6 100

7 101000

8 101001

9 10101

10 10110

11 10111

12 110

13 11101000

14 11101001

目標地址和路由表中的各項比較，如果有多個都能匹配，選擇最長的那個，如果沒有一個能匹配，使用預設路由。

在核心中，這個路由表由trie來表示：

左孩子表示0，右孩子表示1。這樣比如010就會到達節點3的位置。trie數的最大深度理論上可以達到32。

從圖中看，有很多空的節點，並且高度太深，為提高效率，可使用路徑壓縮，這樣就變成如下的形狀：

每一個空節點都被移除了，在每個節點新增一個變數skip，儲存被移除的空節點的個數。這樣11101001從根節點開始，先到右邊一個節點，再到右邊一個節點，再到右邊一個節點，這時要跳過4位，最後一位是1，到右邊的節點，就到達14的位置。這種方式其實就是謝希仁計算機網路教材中提到的對每個ip地址取出唯一的字首。

再進行優化，對trie的層級進行壓縮，就成為LC-tries，最後變成下面的形狀：

一個節點，如果它只有兩個節點且左右節點都存在，用兩個子節點代替這個節點，如果節點的兩個節點都為葉子節點，則停止替換。這個替換可在子樹中進行重複。