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.     

众核网络处理器下高速包转发系统设计与实现

互联网的快速发展要求网络设备能够支持每秒几百万以上分组的转发能力,实现这一功能的关键是路由表的组织结构、快速的路由查找算法和高性能的硬件平台支持。设计并实现基于众核网络处理器的高速IP包转发系统,使用Tile-Gx36众核网络处理器作为硬件平台,采用基于Hash的前缀长度和多分支Trie树的路由查找算法,借鉴基于Hash的前缀长度路由表查找算法在存储和检索上的优势,并结合基于多分支Trie树路由表查找算法的查询效率,将路由表存储于L2层缓存中,进一步提高了路由表的访问速度和查询命中率。实验结果表明,对于不同大小负载的数据包系统均能满足40 Gbps的转发速度。     

聚合组播路由并行查找算法

目前,组播主干网的核心路由器速率已经达到2.5Gbps～10Gbps,这一速率要求核心路由器每秒能够转发几百万乃至上千万个以上的分组.分组转发的重要一步就是查找路由表,因此快速的路由查找算法是实现高速分组转发的关键.为获取高性能组播路由查找算法,利用位图压缩技术,结合组播路由转发表的特点,设计出一种聚合组播路由并行查找算法,最后在IXP2800网络处理器模拟环境下对算法性能进行测试,达到了OC-192的线速转发性能.该算法适用于各种多线程结构处理器,具有较高的参考价值.     

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。     

网络处理器软件开发模型的研究

网络处理器的高速处理和灵活的可编程性,使它成为当今网络中数据处理的有效解决方案。本文深入探讨网络处理器的软件开发模型。首先,介绍Intel IXP2400网络处理器硬件结构和软件开发平台,然后给出基于网络处理器的路由转发系统的设计实例,阐述网络处理器开发的关键环节,最后提出网络处理器软件开发所面临的主要问题和挑战。     

Trie树路由查找算法在网络处理器中的实现

Trie树数据结构的实现方法灵活,所需存储器空间小,是实现高速路由查找和分组转发的理想选择。为满足10 Gb/s线速度网络处理器中微引擎的设计要求,提出一种基于最优平衡、多层存储的Trie树路由查找算法。建立一种平衡的压缩树结构,将该树中相邻的多层节点压缩到一个存储节点中。通过构造特定的数据存储结构来减小树的搜索深度,以空间换取时间,从而提高路由查找速度和分组转发效率。在网络处理器的查找微引擎设计中实现Trie路由查找算法,实验结果表明,单个微引擎的查找速度为4.4 Mb/s,能达到节省存储空间、提高查找效率的效果。     

高速地址CACHE——散列表的应用

路由交换机转发IP包时，需要查找路由表获得转发路径。网络上实现此功能比较费时，尤其在一个比较大的网络中进行路由交换时，路由查找表会相当庞大。为了解决这个问题，可采用高速地址缓存加快路由查找过程。其基本思路是第一次IP包的路由确定后，以后的包直接转发。在具体实现中需要有一个高速缓存来暂存路由信息，以便使后续的到达同一目的地的IP包快速通过路由交换机。本文采用散列算法对高速地址缓存的实现进行了具体的探讨。高速地址CACHE——散列表的应用@陈文革$西安交通大学计算机教学实验中心!710049 @程向前$西安交通大…     

并行网络处理器在路由器中的应用

网络处理器是为提高报文处理效率而出现的专用处理器。随着网络带宽需求的增加和大量网络服务的涌现，网络处理器向可编程，并行的方向发展，本文以Intel IXP1200网络处理器为例描述了处理器的并行性，并提出了基于并行网络处理器的路由器体系结构，实验证明，这种体系较传统的路由体系可以大大提高报文转发能力。     

高速地址Cache-散列表的应用

路由交换机对IP进行转发时，一般需要查找路由表获得转发路径。但在网络层上实现此功能是一个耗费时间的过程，特别是在一个比较大网络中进行路由交换时，其路由表会相当庞大，路由查找就成了交换机的一个瓶颈。为了解决这个问题，可采用高速地址缓存来加快路由查找过程。其基本思路是第一次IP包的路由确定后，以后的包直接转发，在具体实现中，需要有一个高速地址缓存为暂存路由信息，以便使后续的到达同一目的地的IP包块通过路由交换机。文章对高速地址缓存的实现进行了探讨。     

基于Intel IXA1200的宽带接入服务器的设计与实现

介绍了IXAl200的体系结构，以此为基础讨论了一种局域网如何接入Internet的方法的设计与实现。在IXAl200体系结构上实现链路层协议和网络层控制协议，从而实现Internet高效接入服务器的功能。     

基于IXP425及Linux的安全网关设计

文章介绍了Intel公司的新型网络处理器IXP425的结构和功能特点,提出了在Linux下利用IXP425进行安全网关开发设计的方法和过程,为家庭和公司之间的安全网络通道的构建提供了一种解决方案。     

基于网络处理器的高速网络数据过滤

随着网络应用的增长,网络数据流量在以翻番的速度增长,网络数据的采集和过滤作为实时性要求高的入侵检测系统的支撑系统,其数据处理能力直接影响入侵检测系统的效率。高处理能力和高编程性的网络处理器的出现,克服了基于传统CPU架构的数据采集和过滤系统的性能局限,在高速网络中实现了性能和灵活性的结合,达到了高速数据处理和检测规则的动态更新。在此架构基础上,通过多种方式能够提高数据处理效率,文章提出了在网络处理器实现的NIDS中集成优化规则集的方式实现高效数据过滤。     

基于Intel IOP处理器的存储网络技术的研究与实现

存储网络是网络技术与I／O通道以及存储介质相结合的产物。随着存储网络技术的飞速发展,Intel推出了有关存储网络的高性能、低功耗的系列处理器即IOP。本文从几种典型的存储网络入手,逐步介绍了存储网络的组成,并设计出一种基于Intel IOP处理器的存储网络系统,以及对未来存储网络的展望。     

An efficient hop count routing protocol for wireless ad hoc networks

An efcient hop count route fnding approach for mobile ad hoc network is presented in this paper.It is an adaptive routing protocol that has a tradeof between transmission power and hop count for wireless ad hoc networks.During the route fnding process,the node can dynamically assign transmission power to nodes along the route.The node who has received route request message compares its power with the threshold power value,and then selects a reasonable route according to discriminating algorithms.This algorithm is an efective solution scheme to wireless ad hoc networks through reasonably selected path to reduce network consumption.Simulation results indicate that the proposed protocol can deliver better performances with respect to energy consumption and end-to-end delay.     

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。     

混合动力汽车CAN总线系统智能节点设计

由于汽车电控技术的广泛应用,对汽车内部通信网络的需求越来越大,整车运行参数共享已成为现代汽车网络的特点。一种基于CAN总线的通讯网络具有速度高、抗噪性强及通用性好等特点,尤其适合汽车应用。文章详细介绍了一种以80C196微控制器和82527独立CAN总线控制器为核心组成的CAN总线智能传感器节点的设计,其中在软件设计中给出了CAN控制器intel82527初始化、报文发送、报文接收的流程图。该智能节点已应用在混合动力柴油发电机组控制器中,满足了控制需要。     

基于网络处理器的局域网无线通信设计与实现

本文在介绍IXP425的主要功能的基础上,详细阐述基于IXP425局域网的无线通信平台和通信程序的设计和实现过程,以及无线通信程序从PC机向IXP425移植过程中出现的问题及解决方案。     

基于IXP2350的协同免疫三层防御IDS设计

介绍了基于Intel IXP2350网络处理器实现的一种新的入侵检测系统架构——具有协同人工免疫特性的三层防御入侵检测系统。将基于主机的检测和基于网络的检测结合起来,如人体免疫系统一样,为计算机系统提供综合的、多层次的保护。它使用网络处理器作为数据分析引擎。充分利用了Intel IXP2350网络处理器的可编程高速并行处理特性,使入侵检测系统具有更强的灵活性和可扩展性。     

基于Intel IXP425的嵌入式VoIP终端的设计

利用嵌入式芯片开发VoIP设备,不但可以有效降低VoIP应用设备的生产成本和维护成本,而且可以推广VoIP的应用,使得其接入网络更加灵活方便。文章介绍了VoIP的基本原理,阐述了以IntelIXP425为核心的VoIP终端的硬件组成及软件设计,给出了将嵌入式Linux系统移植到该VoIP终端所需要完成的工作,最后对基于Intel IXP425的嵌入式VoIP终端的性能进行了测试。测试结果表明,该终端可提供完善的功能、友好直观的操作界面、较好的语音质量和较低的功耗,同时也具有高度的灵活性、可扩展性。