采用高维路由节点构建直连式可扩展路由器

可扩展路由器是当前核心路由器研究的热点,直连式可扩展路由器是可扩展路由器研究的一种重要分支.但是,目前直连式可扩展路由器的研究局限于采用低维路由节点的方式进行扩展,这种方式构建的路由器其可扩展互连结构的网络直径增长较快而等分带宽增长较慢.针对该问题,提出采用高维路由节点构建直连式可扩展路由器的思想,认为构建直连式可扩展路由时,路由节点的维要根据路由节点的交换容量和分组延时决定.在分组延时小于某个界的情况下,路由节点的交换容量越大它的维也应该越高这样才能使路由器的可扩展互连结构有最大的等分带宽和最小的网络直径,使路由器在满足分组延时要求的情况下具有最大的交换容量.从理论上分析了该思想的可行性,仿真结果进一步验证了理论分析的正确性.     

路由器可扩展技术研究

针对目前网络对于路由器可扩展性的需求,详细介绍了与路由器可扩展性相关的几种关键技术。主要包括路由器交换容量扩展技术、路由器交换端口速率扩展技术、多协议高速转发可扩展技术等,深入分析这些技术的特点,并提出路由器交换容量、交换端口数目、端口速率以及多协议高速转发扩展的实现方案。     

CR:基于一类新型结构的可扩展路由器

互连网络,例如3-D torus拓扑结构,已成功应用于可扩展路由器的设计中.但是,3-D torus结构在实际应用时存在设计缺陷,扩展规模受到了限制.提出了一类新型的交换架构,称为蜂巢式路由器.基本蜂巢结构存在一些问题,通过引入镜像点可以有效解决,还给出线卡的具体设计方案.最后介绍了该架构下几类路由算法的设计.蜂巢结构表现出优秀的扩展能力和容错性,非常适合可扩展路由器的设计.     

基于树结构的分布式BGP路由计算迭代算法

随着互联网规模的迅速增长,下一代核心路由器的研究重点正在向可扩展体系结构的方向发展.分布式路由协议计算是可扩展路由器需要解决的关键问题之一.作为已经在骨干网上广泛部署的重要路由协议,BGP协议的分布式模型及其相关算法的研究是可扩展路由器体系结构中的重要研究课题.本文基于BGP路由计算模型,对“路径选优”这一BGP基本操作的特性进行了深入分析,提出了一种按照树状结构来组织路由计算过程的模型,基于此模型可以分布式计算BGP路由.针对两类典型的可扩展路由器体系结构,本文分别提出了相应的迭代树算法,对算法给出了性能改进的理论分析.通过模拟实验,验证了本文所述模型的实际性能.     

虚拟可扩展路由器架构的研究

路由器是组成计算机网络的实现中采用的一部分特殊技术作了深入的考察与分析.从中可以看出VERA是一种具有良好可扩展性的软件路由器架构,具有很好的应用前景和研究价值.     

基于HCM的可扩展路由器体系结构MER

本文提出了基于层次化协同模型的多维可扩展路由器MER。参考Open Router路由器模型,利用层次化协同模型实现了独立于数据层的控制平台CSP,奠定了开放控制的基础;基于功能插件和抽象插件构造了基于插件的路由器抽象层PRA,分离了控制与转发平面,支持路由器转发平面功能的动态扩展;并举例说明了MER中高效的网络应用控制路由选择机制,体现了直接控制原理,有助于设计更为复杂的控制策略。模拟结果表明,MER具有良好的扩展性,支持网络应用直接控制,为控制平面智能化奠定基础。     

一种用于可扩展路由器的报文结构设计

路由器的发展需要可扩展路由器体系结构。本文设计和买现了一种用干可扩展路由器的报文结构。新的报文结构在方便实现路由器模块化,提高报文访问性能,减少模块问内存拷贝,实现报文结构容错性等方面具有显著优势。     

利用直连网络实现可扩展路由器

Internet的迅速发展直接表现为用户流量的迅速增长,这就要求路由器必须提供更大的容量.传统的路由器由线卡和集中式交换网络构成.集中式交换网络只能支持有限的端口数目,而且随着端口数目的增加,调度算法也变得越来越复杂,所以交换网络正成为整个路由器的性能瓶颈.集中式交换网络还是路由器的单一失效点,无法提供令人满意的容错性能.直连网络具有良好的扩展性和容错性.其中,3-D Torus拓扑结构已被成功应用到可扩展路由器的设计当中.但是在实际应用中,3-D Torus结构受到等分带宽的约束,限制了扩展规模.介绍了一种新型的直连网络结构,称为蜂巢式结构.将对蜂巢结构作简单的改动,修改后的拓扑表现出很好的拓扑属性.基于该结构,提出了两类最短路径路由算法.其中,负载均衡的最短路径路由算法较好地利用了直连网络路径多样性的特点,针对均匀随机和Tornado两种类型的流量都表现出较低的分组延时和较高的吞吐量.另就队列长度和单节点调度算法等方面对路由算法的影响进行了讨论.蜂巢结构为可扩展路由器的设计提供了新的选择.     

核心路由器分布式路由控制的实现技术

针对骨干网上核心路由器的需求，提出了一种主从分布式高速多处理器交换体系结构。其主要思想是从模块不进行路由计算、不保存路由表，而保存全局的IP转发表；主模块运行路由协议负责维护路由表，计算并生成转发表，将该信息送往从模块。     

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。     

可编程路由器技术研究

可编程路由器是一种能从功能上分解成若干组件与接口,并能通过配置和与编程,实现灵活而动态地部署新服务、新协议和减轻网络管理负担的路由设备.本文调研了可编程路由器相关研究工作;讨论了可编程路由器与传统路由器、可扩展路由器、主动网络节点、可重构路由器的区别;重点说明了可编程路由器的架构及其数据路径的可编程性;同时也对可编程路由器的平台重构、网络管理及创新应用等方面进行了考察,最后对工作进行了总结并讨论了未来可能的研究方向.     

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.     

一个2D-Mesh路由器模型系统

自适应路由器是ＭＰＰ研究领域中的一个重要研究课题。本文实现了一个路由器模型系统,介绍了几种自适应无死锁路由算法,并利用模型系统对路由算法进行了测试。     

绿色路由器的低功耗FIS转发机制及其能耗分析

随着互联网的发展,现有路由器体系结构在性能、复杂性和节能等方面存在许多难以克服的问题,如何实现高效节能的转发机制是绿色高性能路由器设计面临的重大挑战.基于边交换边转发思想提出一种边转发边交换(forwarding in switching, FIS)机制,通过模糊转发流水交换减少了路由器转发和交换阶段的存储需求和访存次数.该机制复用多个低速节点构成多级流水线结构,通过低成本执行部件的规模化运行提高交换性能和IP查找速率,可降低报文查表交换的硬件实现复杂度.建立了先转发后交换(forwarding before switching, FBS)机制和FIS机制的能耗模型,使用不同模型模拟内部缓存、输入输出端口等具有不同结构的节点,仿真实验证明FIS机制比现有的FBS机制减少约12.5%的能耗.提出的分析模型适用于可扩展和绿色节能路由器的设计.     

MPP互连网络在T比特路由器设计中的应用

互连网络是MPP系统的重要组成部分，目前关于互连网络的研究已经取得了许多成果，并且在应用上积累了丰富的经验。因特网的迅速发展使对T比特交换技术的研究成为热点。本文着重分析将目前成熟的、具有较好扩展能力的MPP互连技术用于T比特路由器设计的可行性以及仍需解决的问题，并介绍三雏Torus网络在AVICI TSR路由器设计中的应用。     

卫星网络路由器高速数据转发设计

卫星网络由多颗卫星和地面站组成,星间通过高速激光链路通信。卫星网络的核心之一就是路由器。高性能路由器的典型特点为数据路径和控制路径的分离。控制路径处理与高层路由协议相关的数据包,数据路径处理需要转发的数据包。数据路径是路由器的关键路径,直接影响着路由器的整体性能。在调研路由器技术发展历程之后,分析了高性能路由器典型结构及相关关键技术,考虑目前卫星网络系统需求、软硬件环境约束条件,对现有技术进行了优化和适应性修改,确定了卫星网络路由器中数据路径的实现方案。该方案满足当前卫星网络应用需求,且经简单扩展后,还可满足后续更高性能卫星网络路由器的设计需求。     

NEMO基于转发移动路由器的实现

在NEMO (Network Mobility)网络已有实现方案的基础上,提出基于转发移动路由器的方案.为深入研究NEMO的移动支持能力,网络的整体性以及FRM方案的特点,本文以NS-2网络仿真器为平台,针对转发移动路由器的方案,扩展了NEMO网络的仿真计算能力.本实验以典型的移动网络拓扑作为仿真计算的场景,在自行开发的仿真系统上,对基于转发移动路由器方案的NEMO大吞吐量性能进行了初步的实验研究,并和移动IP场景进行了比较.     

可伸缩分布式动态区间映射算法

提出一种支持权重分布数据的可伸缩分布式动态区间映射算法.该算法能够在存储节点发生变化时,根据可用的资源情况立即重新均衡数据对象分布,从所有存储节点中并行迁移数据对象,且迁移的数据对象数目是最少的.在此基础上提出分布式节点地址计算算法,支持计算节点通过视图校正算法自主学习,自动适应新的系统规模,消除了现有的集中式访问性能瓶颈,使系统具有高可伸缩性.