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IXP2400安全路由器的研究与设计

随着网络向着更高的速度、更多的业务方向的发展,传统的通用CPU或ASIC架构已经不能适应新一代网络设备的需求,而随着网络处理器的出现,基于网络处理器开发的网络设备能够很好地解决灵活性和高性能之间的矛盾.由于安全路由器是解决网络安全问题的关键设备[1],因而在研究网络处理器体系结构和功能特点的基础上,分析了安全路由器的系统结构和软/硬件组成,最后给出了一种基于IXP2400的安全路由器的设计方案,并对方案进行了性能分析.     

高速防火墙的研究与实现

随着宽带网络的日益普及,网络安全已成为信息技术领域一个重要的议题,现有的防火墙架构已无法满足高速网络环境下的应用.网络处理器是专为IP网络包处理设计的芯片,能够以线速处理网络传输数据.文中论述了网络处理器的体系结构和功能,并通过分析防火墙的几种不同架构,给出一种基于网络处理器的实现方案,为千兆网络提供了路由、过滤,以及网络地址转换等安全防护措施的实现.最后指出了该方案在网络安全领域的应用前景以及网络安全设备的发展方向.     

一种改进的Honeyd隧道路由方法

基于Honeyd的分布式蜜罐系统隧道路由存在乒乓效应。为此，提出一种改进的Honeyd隧道路由方法。研究通用路由封装(GRE)隧道通信的基本原理，分析乒乓效应产生的原因，并据此改进扩展IP协议、路由表和数据包处理流程。实验结果表明，通过该方法改进后的GRE隧道能保持原网络的拓扑结构，且对网络吞吐率和CPU占用率没有影响。     

高速防火墙的研究与实现

随着宽带网络的日益普及，网络安全已成为信息技术领域一个重要的议题，现有的防火墙架构已无法满足高速网络环境下的应用。网络处理器是专为IP网络包处理设计的芯片，能够以线速处理网络传输数据。文中论述了网络处理器的体系结构和功能，并通过分析防火墙的几种不同架构，给出一种基于网络处理器的实现方案，为千兆网络提供了路由、过滤，以及网络地址转换等安全防护措施的实现。最后指出了该方案在网络安全领域的应用前景以及网络安全设备的发展方向。     

一种基于网络处理器加速的策略路由网关

本文针对目前园区网的情况,根据基于策略的网络管理思想,设计了基于网络处理器的策略路由网关的系统结构,实现基于源地址的策略路由功能.通过对网络数据包的源地址分析,识别用户类型,并根据用户类型进行相关的数据包的操作.最后,在IXA Workbench模拟器中进行了性能的实验验证.     

基于软件的网络处理器的路由高速缓存算法研究

路由器需要以较低的代价灵活、高速地实现路由查找这一基本功能.为网络处理器设计了一种基于软件的路由查找高速缓存算法.网络处理器片上高速存储器中的一部分空间被划分出来,由指令代码来维护一个路由查找结果缓存表.通过选择合适的哈希函数,平衡表项之间的冲突并刷新复杂度,该算法可以缩短路由查找的延迟,减少多处理单元对存储器总线的竞争,为其他网络应用提供更多的处理时间.基于真实网络流量的实验表明,即便每个处理单元中仅有少量表项,网络处理器的吞吐量仍然可以得到有效的提升.     

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。     

基于图形处理器的Cuboid算法

近年来,基于图形处理器的通用计算获得了广泛关注,并在多个领域取得了进展.内存OLAP减少了磁盘I/O,但基于单核或多核CPU的计算能力及cache miss成为新的性能瓶颈,从而无法保证好的效率.而图形处理器由于其众多核和高带宽能够很好地适应OLAP计算特性.通过图形处理器来加速任一cuboid的计算,从而提高整个内存OLAP系统的性能.提出了基于图形处理器的分块并行算法,并对算法进行了优化及讨论了数据稀疏和数据分布倾斜等不同条件下的算法.算法通过扩展可以突破内存限制,组成磁盘、内存、显存三级流水线,适应海量数据计算;同时算法也可以作为计算整个cube的基础.通过实验比较,基于图形处理器的算法明显优于四核CPU算法.     

基于IXA的MPLS实现策略

MPLS（Multi-Protocol Label Switch）是一个简化了网络中数据转发的复杂度工业标准,实现了交换技术的转发特性且保留了网络层路由的灵活性与扩展性。MPLS并不是链路层和网络层的合并,而是在网络层和链路层之间定义了一个封装,但是MPLS的实现却是一个问题;IXA是为适应现代高速网络的产物。解决了如何将任务繁重的网络转发功能从通用CPU中解放出来,利用专有的网络处理器来提高转发性能。在IXA上实现MPLS是迎合现代网络发展趋势的一种思路。