面向网络处理器的软件组件框架研究

网络处理器通常由多个异构的处理和内存单元通过片上网络连接构成,其目标应用需要在Gbit/s到几十Gbit/s的网络环境中以线速处理数据包。基于网络处理器的应用有实时、资源受限和异构的特点。组件技术对于复杂的嵌入式系统是一种十分有前途的方法。本文以一种典型的网络处理器为例,说明了在基于网络处理器的系统中应用组件技术时,对组件框架的要求,讨论了组件组合框架和运行时框架,并定义了组件框架服务。利用提出的组件框架,可以实现软件性能工程。     

基于AMCC网络处理器的QoS技术

在分析QoS技术功能模块及AMCC网络处理器架构基础上,利用微码与高级语言混合编程模式设计并实现基于NP3450的网络设备数据平面软件,引入深度包分类、二次查表、三级调度及四组准入门限等机制,实现基于流的细颗粒度QoS管控。实验结果表明,该设计方案是可行的。     

基于网络处理器的路由交换方案

网络处理器是新一代网络设备的核心器件，基于网络处理器的路由器交换机开发是一个热点。由于ASIC和通用CPU各自的局限无法满足日益增长的网络流量和业务的需求，从而出现了网络处理器，网络处理器一般是由通用处理器作为控制CPU，多个转发引擎并行处理分组以隐藏访问I／O设备的延时，并通过协处理器来加速路由查找、CRC计算等功能。通过分析网络处理器的体系结构并依据当前网络处理器发展的实际情况提出了几种基于网络处理器设计的路由交换系统方案，并分析了各种方案的特点及应用场合。     

基于Intel网络处理器的RPR三层交换机的设计

弹性分组环(ResilientPacketRing,RPR)是一种能高效地支持数据业务的新兴城域网络技术。论文主要使用IntelIXP2800网络处理器设计和实现了能为以太网提供接入RPR网络能力的三层交换机。设计过程中,在二层交换机制的基础上,参考了IPoverRPR框架和三层交换原理,对RPR网络与以太网络之间IP数据交换机制进行了优化,并借助IXP2800网络处理器的高性能和灵活性,使该交换机能高效地进行IP数据交换,而且提高了RPR环网的带宽利用率。     

基于网络处理器IXP2400系统的软件设计

网络处理器高性能的包处理能力及可编程的灵活性适应了当前网络发展需求,广泛应用于高端路由器、边缘多业务宽带接入、媒体网关和安全等领域。基于网络处理器成功构建一个网络系统的关键在于网络处理器软件系统的设计与开发,其核心问题就是要软件系统充分发挥网络处理器灵活性和高性能的特点,面向网络处理器的硬件体系结构编程,合理利用网络处理器,为优化数据包处理的各种硬件资源设计高效的多处理器、多线程并行机制。本文以网络处理器IXP2400实现高速网络应用为例,介绍基于网络处理器系统的软件开发过程和设计方法,探讨开发高性能的微码软件的策略和技术。首先介绍了基于网络处理器系统的硬件体系结构配置和软件开发框架、应用软件的系统分析和总体设计,着重分析了基于网络处理器系统的多微引擎、多线程的并行处理机制,以及互斥问题和包排序问题的解决方法,最后讨论了系统的性能评估方法。     

基于网络处理器的路由交换方案

网络处理器是新一代网络设备的核心器件,基于网络处理器的路由器交换机开发是一个热点.由于ASIC和通用CPU各自的局限无法满足日益增长的网络流量和业务的需求,从而出现了网络处理器,网络处理器一般是由通用处理器作为控制CPU,多个转发引擎并行处理分组以隐藏访问I/O设备的延时,并通过协处理器来加速路由查找、CRC计算等功能.通过分析网络处理器的体系结构并依据当前网络处理器发展的实际情况提出了几种基于网络处理器设计的路由交换系统方案,并分析了各种方案的特点及应用场合.     

面向网络处理器的软件组件技术研究*

基于网络处理器的系统是一种复杂的嵌入式系统,具有实时、资源受限和异构的特点.组件技术可以实现有效的软件开发,但是通用的组件技术不适合基于网络处理器的系统.研究将组件技术应用于基于网络处理器的系统的问题,分析了硬件系统结构和目标应用的特点,提出了组件模式,定义了框架服务,并讨论了软件性能工程.其组件技术也适用于其他类似的多核系统.     

软件定义网络数据平面安全综述

软件定义网络将数据平面与控制平面解耦,旨在更快地引入网络创新,并从根本上实现大型网络的自动化管理。架构创新带来了挑战与机遇,安全问题限制了软件定义网络的广泛采用。针对数据平面的攻击可能会损毁整个软件定义网络,首先介绍了数据平面结构与发展趋势;然后分析了数据平面安全风险,指出漏洞,确定潜在的攻击场景,并给出2种具体解决方案,讨论其意义与局限性;最后展望未来的安全研究方向。     

基于IXP2400网络处理器的第四层交换式负载分担系统设计

在深入分析基于第四层交换的负载分担技术基础上,利用Intel IXP2400网络处理器高度灵活的可编程性和强大的网络数据包处理功能,设计了一套具有第四层包交换能力的负载分担系统。该系统在二层交换模块上,添加第四层交换式负载分担模块,并应用了“一次处理,多次交换”的第四层交换技术思想,大大加快了系统处理速率。同时基于网络处理器的技术优势,使得负载分担系统具有良好的可扩展性和实用性。     

基于软构件的网络处理器编程模型设计与实现

介绍了基于网络处理器的软件开发所面临的问题,提出了一个基于软构件的网络处理器编程模型,并且对该模型的实现关键技术进行了介绍。该模型具有较好的可移植性、可扩展性。     

基于网络处理器的IPv6路由器设计

分析了当前路由器的体系结构没计。深入研究了网络处理器的技术特点,给出了基于网络处理器的IPv6路由器的设计方案,阐述了此方案在路由查找、报文交换、阻塞管理等方面的问题和解决方法。并讨论了IPv6路由器软件的模块设计。     

网络处理器IXP1200应用程序的改进

IXP1200是Intel推出的高性能网络处理器,该文分析了Intel提供的XP1200 StrongArm参与设计软件模型的不足,移去原有VxWorks操作系统的END结构,改进了StrongArm应用的软件层次模型,测试的结果表明,采用新的模型后,系统的性能得到显著提高。     

高性能网络处理器同时多线程结构设计与研究

网络带宽的快速增长使得网络的瓶颈由带宽逐渐变成了节点设备。网络处理器则通过良好的体系结构设计和专门针对网络处理优化的部件，为上层提供了一个良好的可编程环境。系统级模拟是在制造芯片前设计现代网络处理器的有效方法。本文基于专用的网络处理器测试基准和处理器模拟器设计了适合于网络处理的同时多线程结构，它结合了指令级并行和线程级并行的优点，经过测试获得了高性能。同时分析了线程个数对系统性能和处理器面积的影响，并根据综合评价函数选择了优化的线程数为6。     

基于网络处理器的可编程路由器技术研究

网络处理器是一种可编程处理器,用于高效的处理网络中的数据流。网络处理器具有广泛的用途,基于网络处理器的路由器同使用通用处理器的路由器和使用专用集成电路的路由器相比,既具有快速的特点又具有灵活性的特点。     

基于IXP网络处理器的NefFIOW采集系统

NetFlow是一种分析网络流量的重要技术,本文根据Intel的IXP2400网络处理器的特点,提出了在IXP2400上采集NetFIow数据的高效实现方案。     

基于网络处理器的路由器体系研究

随着网络带宽成指数倍增长和新服务、新协议的不断涌现,基于GPP和ASIC的传统网络解决方案由于不能兼顾速度和灵活性两方面要求,已经不能满足需求。为此,一种并行可编程的网络处理器被应用到路由器的设计中来。分析了网络处理器本身体系结构及关键处理技术,提出了一种基于网络处理器的高效、可扩展、分层路由器通用模型,并阐述了它的数据处理机制。     

面向对象设计中的O/R映射架构

O／R映射是当前基于关系型数据库应用的面向对象系统设计中的新问题,关系型数据库在一定程度上制约了应用系统面向对象设计的架构和灵活性。文中结合已有应用设计架构提出改进的缓冲工作元(Cache Worker)架构,用它可以在兼顾性能的基础上屏蔽关系型数据存储方式给面向对象系统设计带来的障碍,给系统设计更大的灵括性。     

网络处理器体系结构的比较与分析

网络处理器作为路由器设计的关键部分,不仅具有ASIC的功能,同时有着通用CPU的编程能力,在速度与可编程方面均有着优良的性能。该文主要阐述IBM NP4GS3与Intel IXP 1200两款网络处理器的体系结构,并对网络处理器的总线设计、微引擎机制、存储器设计等关键部分加以比较分析,为设计网络处理器提供参考。