高性能TCAM路由查找表研究与设计

TCAM是高性能路由器中查找性能强大的硬件查找结构,但是其价格昂贵且功耗大。为了解决这个问题,本文提出了一种实现方案,从而优化了TCAM电路结构且提高了性能。用Verilog HDL语言进行描述,采用Altera公司的FPGA开发权,基于CycloneⅢ单元库进行FPGA验证,此方案其时钟频率为100MHz,功耗降低50%。     

基于网络处理器的流量过滤及均衡系统的设计与实现

面对网络中的海量数据,单台服务器可能无法及时处理,且并非所有类型的数据流都是目标服务器所需要的。本系统对网络数据流进行协议识别、流量过滤,然后进行流量均衡,将数据流分配到目标服务器集群。文章假设目标服务器集群只需要VoIP数据流,应用Bloom Filter算法维护协议特征库及数据流的快速识别;在对语音数据流的均衡过程中,使用TCAM维护数据转发路由及其查找;并通过DRAM应用扩展TCAM空间,以适应海量数据的处理要求。     

基于网络处理器的流量过滤及均衡系统的设计与实现

面对网络中的海量数据,单台服务器可能无法及时处理,且并非所有类型的数据流都是目标服务器所需要的。本系统对网络数据流进行协议识别、流量过滤,然后进行流量均衡,将数据流分配到目标服务器集群。文章假设目标服务器集群只需要VoIP数据流,应用BloomFilter算法维护协议特征库及数据流的快速识别;在对语音数据流的均衡过程中,使用TCAM维护数据转发路由及其查找;并通过DRAM应用扩展TCAM空间,以适应海量数据的处理要求。     

可重构路由器中多路径查找方法研究

面对大量差异化的用户业务,现有网络无法适应的问题日趋凸现,进而对网络节点处理能力的要求更加苛刻。依靠提高节点处理速度,增大节点处理容量,以及增加复杂控制算法等方法去适应日新月异的新型业务,显然不是明智之举。为此,应摆脱传统网络技术体系的束缚,构建面向服务提供的新型网络节点设备——可重构路由器。针对不同的业务聚类,可重构路由器将为其提供负载平衡和策略路由,与此同时还要对多业务、多下一跳路由进行分析,并给出准确的路由查找信息。提出了基于TCAM索引表的并行多下一跳路由查找方案,并对其性能进行了分析。     

基于Trie的快速路由查找算法 王

摘要：随着互联网络光链路速率不断提高，路由查找已成为路由器报文转发的瓶颈。本文主要 介绍近年来基于Trie的各种路由查找方法，同时对各种方法的性能进行了比较，最后介绍了一 种性能优良的基于Trie的路由查找算法——压缩树算法。     

基于Trie的快速路由查找算法 王

摘要：随着互联网络光链路速率不断提高，路由查找已成为路由器报文转发的瓶颈。本文主要 介绍近年来基于Trie的各种路由查找方法，同时对各种方法的性能进行了比较，最后介绍了一 种性能优良的基于Trie的路由查找算法——压缩树算法。     

基于Trie的快速路由查找算法

随着互联网络光链路速率不断提高，路由查找已成为路由器报文转发的瓶颈。本文主要介绍近年来基于Tile的各种路由查找方法，同时对各种方法的性能进行了比较，最后介绍了一种性能优良的基于Trie的路由查找算法——压缩树算法。     

高速路由查找算法的研究

介绍了路由查找算法的研究背景和一些技术指标,描述了几种具有代表性的IPv4高速路由查找算法,分析了其优缺点。阐述了基于硬件实现的高速路由查找算法——6级路由查找算法,给出了硬件实现结构,其仿真结果显示该算法实现了50×106次路由查找/s。     

无线网络中任意路径编码感知机会路由

结合机会路由和网络编码2种技术提出了一种新的任意路径编码感知机会路由方案.为了合理地选择候选节点和分配节点转发优先级,提出了编码感知期望传输次数度量标准.路由方案在无线传输过程中充分利用流间网络编码减少传输次数,从而提高网络传输效率.仿真实验结果表明,路由方案能大幅度提高网络的转发效率和吞吐量.     

基于向量地址的数据中心网络数据面模型的研究

软件定义网络（Software Defined Network, SDN）是目前构建数据中心网络的一个研究热点,SDN可满足数据中心的集中管控、虚拟机部署与迁移等需求。但实现SDN优势的最大难题在于流量超大规模的优化问题,采用三态内容寻找存储器（TCAM）存储和查找流表带来了数据中心扩展性、成本和能耗的问题。为此,提出一种基于向量交换的数据中心数据面模型,即VADC(Vector Address Data Center),以一种源路由地址——向量地址（Vector Address,VA）作为数据包交换标签,VA定义了完整的通信路径。根据VA即可完成数据转发操作。VADC具有如下优点：（1）数据转发过程不再需要查表操作,交换机不必引入TCAM进行流表操作,解决了数据中心扩展性问题,交换机的复杂度和成本大幅度降低;（2）VADC简化了流的建立过程,新数据流建立时,无需下载流表至交换机,其消耗的控制信令数量约减少73%;（3）设计并实现了基于NetFPGA平台的VADC交换机,实验结果表明VADC交换机的硬件资源消耗约是OpenFlow交换机的28%。     

一种基于TCAM的PLO_OPT算法的改进

在最大前缀长度为L的TCAM(Ternary Content Addressable Memory)中,采用PLO_OPT算法更新路由表项仍然有很大的时间消耗,其时间复杂度为O(L/2)。为了进一步提高路由更新速度,根据路由前缀数量分布图,本文提出了一种PLO_OPT路由更新算法的改进方案,每更新一次表项只需进行一次操作即可,可以使时间复杂度达到O(1),且更有效地利用了存储空间。     

一种基于硬件抽象的异构平台处理器数据路由方法

由GPP/DSP/FPGA组成的软件无线电异构处理平台中,处理器通过不同高速总线互连,需要解决处理器间有效数据路由问题。基于硬件抽象层,构造统一的处理器路由模型,并抽象和评估平台的计算资源,生成静态的路由表,实现了一种最大化利用通信能力的异构平台处理器数据路由方法。基于该方法能够完成ATCA、VPX两类总线平台的数据路由,为实现支持应用分布式执行的软件框架提供基础。     

状变动态选路的神经网络算法

吸收一些电路交换网动态选路算法的优点,提出了基于神经网络Ｈｏｐｆｉｅｌｄ模型的状变突时选路算法。该模型全面集成了网管中心监控的话务数据,网路状态和电路保留策略,在对中继线群阻塞概率矩期预测的基础上优化全网动态路由。模型的设计尽量接实际,又充分考虑硬件的可实现性。     

多层光网络实时选路算法

针对动态多层光网络(IP over WDM)的实时选路问题,提出了一种基于蚁群优化的区分综合选路算法．首先利用分层图模型,将传统的动态RWA问题转换为路由问题．然后,对该路由问题进行选路,通过将寻路蚂蚁放置在控制平面中,可以使控制平面的选路和数据平面的业务传输同步进行,从而为每一个动态到达的业务实时地进行选路; 并能综合考虑到路径的跳数和路径上链路的拥塞情况,有效降低业务阻塞率．最后,利用多类不同的蚂蚁对应不同粒度请求的业务,为不同的业务进行有区分的选路,使得高粒度请求的业务能绕开关键链路,从而在关键链路上承载更多的业务,进一步降低阻塞率．仿真实验表明,与其他算法相比,该算法具有更低的业务阻塞率和更好的业务阻塞公平性．     

定位路线问题的两阶段禁忌搜索算法研究

定位路线问题是定位配给和车辆路线问题的集成。分析了定位路线问题的含义,建立了此问题的数学模型,并用Lingo10．0验证了模型的正确性。由于该模型属于NP—hard问题,设计了两阶段禁忌搜索算法：第一阶段用禁忌搜索算法求解定位配给问题,确定设施定位及客户分配;第二阶段用禁忌搜索算法求解车辆路线问题,经过两个阶段的多次迭代求得定位路线问题的优化解,通过实例计算验证该算法的可行性和有效性。     

一种基于硬件的高速低功耗多模式匹配算法

介绍了一种基于硬件的多匹配分类引擎,克服了传统的包分类引擎只能够找到一个给定数据包的最优匹配的局限性。同时提出了一种新的TCAM节能方法,在满足骨干链路速率的基础上,其硬件功耗较现有算法分别节省72．25％和87．29％。     

40Gbps业务管控系统中HBS-TCAM算法的研究

当前,骨干网(Backbone Internet)的吞吐率已接近或达到40Gbps,高速的模式匹配算法业已成为互联网管控系统中实时业务识别的瓶颈。针对40Gbps业务管控系统中对高速模式匹配算法的需求,提出了一种基于半字节匹配和SRAM拓展来提升TCAM查找系统性能的算法—HBS-TCAM算法。理论分析和实验结果表明,该算法可以明显提高业务识别的吞吐率,并能保证很好的精度,从而提升了TCAM查找系统的性能。