面向虚拟路由器平台的资源管理平面的设计与实现

通过研究与分析虚拟路由器平台在管理与维护等方面存在的问题,提出了三层的虚拟路由器体系框架：控制平面、转发平面和资源管理平面。控制平面和转发平面是虚拟路由器的两个基本功能平面,分别承载逻辑控制平面和逻辑转发平面。为了动态地管理虚拟路由器平台,引入了资源管理平面。它是管理物理资源和维护路由器实例的重要功能平面。通过阐述资源管理平面的框架以及实现机制,实现了支持路由器实例的静态创建和动态调整的原型系统。实验结果表明：资源管理平面的最大处理能力为3205条命令/秒,在1 min内完成路由器实例的创建任务,能够满足虚拟路由器平台的管理需求。     

基于并行处理的PIM—SM注册消息高速转发方法

在国家863重大课题"大规模接入汇聚路由器(ACR)"设计PIM-SM(Protocol Independent Muhicast-Sparse Mode)组播路由协议的分布式实现中,针对现有处理PIM-SM协议控制报文中的注册消息(Register message)的方法会引起路由器控制平面与数据处理平面交互信息量过大,并且消耗路由器处理负载最多的缺点,提出一种基于并行处理的高速转发方法,该方法便于直接在转发引擎以硬件实现,在不影响线速转发组播数据的前提下,无需将组播数据上报路由器主控平面,减少了两平面交互的数据量,缩短了组播报文在路由器内部的处理时间,能够达到更好的组播数据转发性能.     

基于组播的分布式路由器转发表快速同步

控制平面与数据平面的转发表同步问题是影响分布式路由器可靠性与可扩展性的重要因素。通过分析分布式路由器的结构特点及各功能实体的逻辑关系,提出一种基于组播的分布式路由器转发表快速同步方法(RIMcast),并进行了总体设计。理论与仿真分析表明,RIMcast方法对于多块分布式路由器接口板具有良好的时延特性。     

多维IP包分类算法研究

IP包分类算法是应用在路由器数据平面的核心算法,其中一维的IP包分类算法就是路由地址查找算法,为路由器的基本转发功能提供支持,与此对应的多维的IP包分类算法是为支持第4层交换的路由器提供对IP数据报的分类,使路由器能对每一个特定的数据报作出预先定义好的处理,以便为了新的网络应用提供数据包过滤、防火墙、基于策略的路由、区分服务、QoS、流量计费等功能。本文介绍了两种典型的多维IP包分类算法在国内外研究现状及综述研究。     

一种新型IPv6路由器控制平面的设计与实现

转发与控制分离体系结构将路由器严格划分为控制和转发两个层面，具有开发成本低、系统可扩展性强、可靠性高等优点。文章介绍了一种基于转发与控制分离设计思想的IPv6路由器，给出了控制平面软件模块设计，包括路由子系统、内核协议栈、OpenRouter Master、OpenRouter Agent等模块。     

一种高效灵活的IP路由器

介绍了一种ＩＰ路由器的设计与实现。该路由器除了具备基本的数据转发功能外,还能支持访问管理、流量控制等多种功能。     

基于VPP的虚拟路由器数据平面加速方法

本文提出了一种使用VPP对虚拟路由器数据平面加速的方法,此方法将数据平面与控制平面分开,然后将数据平面的转发工作转移到Linux用户空间下的VPP上面,并通过监听控制平面信息,实现数据平面路由表的更新.通过此种方法,可消除虚拟路由器在报文转发速率上的瓶颈,使得使用标准x86平台服务器替代专用网络设备成为可能,从一定程度上促进了网络功能虚拟化的发展,使得网络资源更加具有弹性,易于管理.     

一种分布式路由器抽象平台

提出了一种对分布式路由器结构的抽象平台,定义了虚拟网络接口、虚拟转发引擎、虚拟内部连接等虚拟设备,为上层软件提供一个统一的虚拟设备环境。使用这种抽象平台时,路由器原有的各种应用（包括路由协议、管理软件、转发引擎等）均可无更改平滑移植,最大程度上满足分布式结构下的开放性和扩展性。同时,该抽象平台还在很大程度上支持集群工作能力。     

三层交换机替代路由器的思考

简要介绍了三层交换机和路由器的功能和技术特点;从转发速度、路由能力、接口支持、冗余连接和网络安全等方面,比较了三层交换机和路由器各自的优势;提出了一些三层交换机替代路由器的困难及其可能的解决方法,论述了三层交换机替代路由器的可能性。     

通用路由器软件体系结构研究综述

随着Internet的发展,新的网络协议和对原有协议的扩展不断出现,除了转发分组之外,路由器还应该提供一些新的服务：如集成服务和区分服务;增强的路由能力;安全功能和包过滤;拥塞控制和对新的核心协议（如Ipvs）的支持等等。与此同时,人们还要求路由器具有一定的智能,这就对路由器的软件体系结构及其可扩展性和可编程性提出了新的要求。传统的基于主机操作系统的路由器已经不有满足网络技术发展的需要。文章全面综述了目前在路由器软件体系结构研究方面的最新进展和主要的研究型路由器操作系统。最后指出了该领域中尚等解决的问题。     

基于插件的双协议栈安全路由器框架结构研究

传统的路由器在软件上是一个整体,且软件不易扩展和升级。另外IPv4过渡到IPv6已成为历史的必然,而如何保证路由器的安全也是较为困难的事情。因此,需要研究一种新型的路由器结构来解决以上问题。文中首先阐述了安全路由器的设计原则,然后研究了基于插件的安全路由器的框架结构,并解释了该框架结构所运用的双协议栈结构和IPSec,最后给出了运用该安全路由器构建虚拟专用网的一个实例。该安全路由器结构对构建一个安全的Internet有一定的理论和现实意义。     

Building extensible routers using network processors

This paper describes our effort to build extensible routers using a combination of general‐purpose and network processors. We emphasize five overriding challenges that dictate our design decisions: (1) optimal resource allocation; (2) efficient but flexible scheduling of the CPU; (3) maintaining overall router robustness; (4) maximizing router performance; and (5) providing sufficient extensibility to enable the injection of new functionality into the router. We adopt a hierarchical architecture, in which packet flows traverse a range of processing/forwarding paths, thereby partitioning hardware and software in concert. This paper both presents the architecture, and describes our experiences implementing the architecture and addressing the five design challenges in a prototype built from Intel IXP 1200 and a Pentium. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.     

新型路由器体系结构研究综述

计算机网络的管理与控制变得越来越复杂,人们对网络互连的关键设备--路由器提出了越来越高的要求。新型路由器控制体系结构必须考虑系统的开放性、可扩展性、可伸缩性、安全性、用户选择与应用感知等问题。本文分析了新型路由器控制体系结构的研究现状,重点介绍了主动网络、可编程网络、开放网络控制、软件可扩展路由器以及面向用户选择的网络控制等技术。     

可扩展路由器EBP2800的设计与实现

描述了EBP2800可扩展路由器的设计和实现过程。EBP2800采用SBER可扩展路由器软件体系结构，在保证性能的同时实现了功能服务的可扩展性。此外，还把EBP2800和其它可扩展路由器进行了对比。     

高性能主动路由器软插件设计技术

随着互联网规模的不断扩大,网络`瓶颈'的现象日益突出.作为网络重要组成部件的路由器,除了应拥有传统的被动式`转发'功能之外,还应针对目前网络发展的趋势,即用户希望路由器能为用户提供主动的、可编程的服务,网络服务提供商则希望可透明地增加或删减服务模块,简单易行.毫无无疑,未来路由器的发展方向是用户可参与路由管理体系结构.基于此种理念,文章提出了路由器插件实施技术的构思,进而从实现细节上进行了充实.     

可扩展路由器

对可扩展路由器的研究现状进行了综述,并在可扩展路由器体系结构和模型研究的基础上提出其分层模型,将可扩展路由器"自底向顶"地划分为互连结构和数据交换层,路由查找层、标准接口层、分布式操作系统层、分布式路由行为层和单映像管理层6层,并综述了每层的研究进展.最后进行了总结并分析了当前可扩展路由器发展的难点.     

高性能路由器操作系统HEROS的设计与实现

实时分布式操作系统是高性能分布式路由器的控制核心 ,为了保证路由器系统的整体性能和安全性 ,本文设计并实现了实时分布式操作系统 HEROS(Highly Efficient Router Operating System) .HEROS基于微内核体系结构 ,其多任务内核实现了基于优先级的抢先式调度 ,高效率的任务间同步和通信原语 ,实时的中断处理和高效的内存管理机制 .为了更好地服务于分布式路由器体系结构 ,HEROS基于 Compact PCI总线实现了一种分布式通信机制和面向网络协议的高性能的缓冲管理机制 .目前 ,基于 HEROS的高性能安全路由器原型系统已经设计完成     

基于分支路由器协调的组播流量控制算法

为了提高了整个网络的性能,提出了一种基于分支路由器协调的组播流量控制算法,其基本思想是在各分支路由器节点处采用一种新的闭环控制器来对源端的发送速率进行实时调节,使得源端的发送速率趋于稳定;另外,算法还在拥有一定数量接收端的分支路由器处对其发送的数据进行拷贝,一旦在规定时间内收到接收端发来的重传请求信息包,则对该接收端进行数据重发.并还在网络拓扑结构动态变化的情况下进行了仿真试验,仿真结果表明,算法具有良好的可扩展性、稳定性和响应速度.