宽带QoS路由器体系结构关键问题分析

高速化和多媒体化成为未来网络发展的主要方向,而传统基于总线和中央处理器结构的路由器难以提供高速率和高可靠的端到端服务质量保证,必须对传统的路由器体系结构进行改造,提出分布式路由器的体系结构。该文分析了高速QoS路由器在路由查找、数据交换和阻塞控制等方面存在的问题,并给出了相应的解决方案。     

基于IXP1200网络处理器的边缘路由器实现

基于网络处理器的路由器开发是一个热点。文中介绍了基于网络处理器的路由器体系结构,分析了IXP1200网络处理器的硬件体系结构。最后介绍了一种基于IXP1200网络处理器的边缘路由器实现方案。     

路由器访问控制列表在网络安全中的应用

访问控制列表（ACL）是解决和提高网络安全性的方法之一,是用来过滤与控制进出路由器数据流的一种访问控制技术,可以限制网络流量,提高网络性能,控制通信流量。文中探讨了访问控制列表的基本概念及工作原理,并列举了访问控制列表在网络安全方面的具体应用。结合配置实例,介绍如何在路由器下通过访问控制列表来构建计算机网络的防火墙体系结构,对局域网安全性能进行保护。在路由器下配置ACL,成为构建网络安全体系的一种技术手段。     

通过访问控制列表分析网络病毒入侵和恶意攻击

访问控制列表（Access conuol list,简称ACL）是解决和提高网络安全性的方法之一,是用来过滤与控制进出路由器数据流的一种访问控制技术,可以限制网络流量,提高网络性能,控制通信流量。本文探讨了访问控制列表的基本概念及工作原理,并列举了访问控制列表在网络安全方面的具体应用。结合配置实例,介绍如何在路由器下通过访问控制列表来构建计算机网络的防火墙体系结构,对局域网安全性能进行保护。在路由器下配置ACL,成为构建网络安全体系的一种技术手段。     

试议路由器的选择

随着Internet的高速发展,不同类型网络之间互联的需求也在迅猛增加,而路由器的作用就是将不同类型网络或网段之间的数据信息进行＂翻译＂,以使它们能够相互＂读＂懂对方的数据,从而构成一个更大的网络。因此,路由器在网络中的地位也越来越重要。然而路由器品牌众多,而且不同品牌下的型号也是相当繁多,所以如何购买合适的路由器成为网络设备采购的重要问题。本文主要介绍了路由器的功能作用、品牌和性能指标,给出了对于不同网络类型,如何进行路由器选择的建议。     

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。     

基于AgentX协议ForCES路由器网管代理方案的研究与实现

采用控制件CE（Control Element）与转发件FE（Forwarding Element）分离的ForCES路由器,这在路由器体系结构的设计上与传统路由器比较是一种突破性的创举,如何对其实施有效的网络管理是当前研究的热点之一。针对ForCES路由器体系结构特点,在分析SNMP代理实现难点的基础上,结合工程实践,提出并具体实现了一种新的网管代理方案。实践证明,该基于AgentX协议的方案,以可扩展方式实现了网络管理的功能,能较好地满足ForCES路由器可扩展性要求。     

IP路由器中流量控制机制的研究

本文针对基于网络处理器体系结构的IP路由器中流量控制技术进行研究，讨论并比较了基于速率和基于信用两种流控方式的优缺点，认为在路由器内部适于采用基于信用的流量控制机制。然后，基于NPSI接口规范提出了IP路由器中流量控制机制的参考模型，最后介绍了流量控制机制在高性能IPv6路由器中的具体实现。     

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。     

基于混合式体系结构的高速边缘路由器安全数据库的研究与实现

随着计算机网络技术的发展,对网络系统的高可靠性和高可用性提出了较高的要求,并使得网络核心设备的安全研究成为网络技术发展的热点。路由器作为网络传输的重要设备,是网络安全设计和实施的重点。高速边缘路由器作为骨干网和互联网/内部网之间的高速接入设备,在网络安全的研究中具有重要的意义。高速边缘路由器中的安全数据库管理包含了对安全策略的管理和对安全关联的管理,它的体系结构的合理性和高效性是制约高速边缘路由器系统性能的重要因素。目前,安全数据库系统普遍采用集中式体系结构完成对安全策略和安全关联数据的管理,在系统的并行性、灵活性和访问效率方面都存在着较大的缺陷;分布式管理则由于各分布子系统间的一致性维护问题在高速边缘路由器中被充分放大而无法满足高速边缘路由器的设计要求。论文基于ForCES协议框架提出了一种高速边缘路由器的体系结构CeDita,并详细分析了基于该体系结构的安全数据库混合式管理模型SDM。该模型综合了集中式管理的视图统一、操作简单等特点以及分布式管理的本地访问特点,具有较强的并行性、可扩展性和高效性,是一种适于路由器实现的高效的数据库管理模型。     

高阶路由器结构研究综述

随着高性能网络规模的增加,高阶路由器结构设计成为高性能计算中研究的重点和热点。使用高阶路由器,网络能实现更低的报文传输延迟、网络构建成本和网络功耗,同时高阶路由器的应用还可以提高网络可靠性。过去十年是高阶路由器发展最快的时期,对近年高阶路由器的研究进行了综述,并对未来发展趋势进行了预测,主要介绍了以YARC为代表的经典结构化设计以及"network within a network"等近年来涌现的新型设计方法。未来的研究重点是解决高阶路由器结构设计中遇到的缓存和仲裁等各种问题,并利用光互连等技术设计性能更好的结构。     

路由器多框集群的设计与实现

随着互联网的普及化、商用化和宽带化,互联网建设应以满足不断增长的信息消费者业务需求为导向,来构建新一代互联网建设模型。该建网模型应能满足下一代互联网“大容量、可扩展、高可用、可管控”的综合多业务承载的需要。集群就是一种最有杈的解决扩展性问题的技术,它服务于核心层,可在方便维护、不增加网络复杂度的前提下,用更加廉价的手段来满足业务高速增长、网络性能及容量提升的需求,以降低网络的建设成本和维护成本。该文研究了集群技术,给出了路由器多框集群体系结构,探讨了未来高端路由器的发展趋势。     

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.     

一种多级无缓存高阶路由器的设计与实现

随着高性能网络规模的增加,高阶路由器结构设计成为高性能计算研究的重点和热点。使用高阶路由器,网络能实现更低的报文传输延迟、网络功耗和网络构建成本,同时高阶路由器的应用还可以提高网络可靠性。高性能路由器的阶数不断提高,仅靠扩展单级crossbar交换结构的阶数使路由器内部的连线资源急速增长,交叉开关的实现代价将不可接受,这就需要为高阶路由器设计新型的交换结构。近十年来,出现了以YARC为代表的经典结构化设计以及"network within a network"等新型设计方法,未来的研究重点是解决高阶路由器结构设计中遇到的缓存、仲裁和扩展性等各种问题。鉴于此,实现了一种多级无缓存高阶路由器,这种高阶路由器内部是一个多级Clos网络,每一级有相应的仲裁模块对请求进行调度,数据包缓存在输入/输出端口实现,除去这些缓冲区单元,该网络是无缓存的。最后通过BookSim模拟器进行了大量的性能测试,所设计的路由器能够正常工作,性能良好。     

基于默认路由器优先级的IPv6路由备份机制研究

随着互联网技术的爆炸性发展,网络应用日益深入到人们的生活之中。网络冗余备份机制显得越发重要。作为IPv4的替代协议,IPv6网络必须提供可靠的网络冗余机制保证业务的可靠传输。多路由器备份是一个日益重要的网络冗余备份机制。在多路由器备份场景中,在同一链路上的两个或多个路由器提供网络的冗余备份功能。本文中将分析研究IPv6邻居发现协议以及默认路由优先级协议,并利用路由器发现机制,邻居不可达检测机制以及默认路由器优先级实现网络冗余机制。     

路由器交换过程中信息安全分析

路由器是实现多台电脑组建局域网并连接互联网的主要设备之一,在我们工作和生活之中被普遍应用。路由器的联网通过TCP/IP协议连接互联网,而网络协议TCP/IP协议存在安全漏洞,因此路由器便成为主要攻击的对象。不法分子和黑客通过获取路由器交换过程中的IP地址控制路由器所连接的联网电脑,或者在路由器交换过程中的报文破译网络传输的信息和数据。本文对路由器交换过程中的信息安全进行分析,安全优化路由器,构建路由器交换过程中信息安全策略。     

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。     

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.     

宽带IP路由器的体系结构分析

随着宽带技术的不断发展,组建主干网的路由器必然需要以千兆比特以上的速率转发分组,而基于总线和中央处理器的路由器具有无法克服的局限,这就对传统的路由器体系结构提出了严峻的挑战.该文全面综述了近年来在宽带IP(Internet protocol)路由器方面研究的最新进展,详细分析了用于主干网互连的宽带IP路由器的体系结构设计,最后,指出了该领域中需要进一步研究的问题.