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.     

光交换网络中的路由算法

对于一类对称的可重排的多级光交换网络,提出一种有效的路由算法,将输入输出信号终端数映射到光交换网络的中央级,得到2个交换组,通过交换组内对应终端数的交换,完成中央级输入输出端所映射终端数的排列,从而确定中央级节点开关状态。再同时向2个方向进行类似操作,可依次确定各级节点开关状态。该路由算法操作时间短,通过O(N)步即可完成路由确定,可以有效处理对称光交换网络的路由问题,对于利用光交换网络实现全光交换和排序具有一定应用价值。     

交换网络中的路由技术

路由交换技术是如今网络发展的一个重要方向。文章阐明了目前常用的三种路由交换技术的各自特点、应用领域、发展前景。     

基于网络处理器的源地址路由的研究与实现

本文主要阐述了一种基于网络处理器的源地址路由解决方案。该方案在对路由器性能影响微小的情况下,实现大容量报文的转发能力,是一种行之有效的方案。     

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.     

基于网络处理器的MPLS VPN协议的研究与实现

MPLS VPN是下一代互联网的主流安全协议之一,本文针对如何在基于网络处理器的高性能路由器中高效实现MPLS VPN协议开展研究.本文在路由器标准功能的软件基础上进行扩 展,提出了基于网络处理器的MPLS VPN协议实现软件结构;利用网络处理器灵活可编程性与高性能的优点,对其关键技术进行了设计与实现;充分发挥了网络处理器在快速协议扩展方面的优势,同时也对网络处理器软件升级的方法进行了有益探索.     

交换超立方体网络容错路由研究

为了研究交换超立方体网络容错路由问题,引入了相邻结点集合类的概念,提出了相邻结点集的求解公式。对于满足任意子连通性条件的交换超立方体网络,给出了基于相邻结点集合类的自适应容错路由算法及算法的步长上界。仿真实验结果表明算法是有效的。     

基于网络处理器IXP1200的路由查找功能的微码实现

介绍了网络处理器基本特点,以及如何基于Intel IXP1200网络处理器采用微码实现路由表的路由查找功能.路由查找功能采用Intel提供的TRIE表结构,实现32位IP地址最长前缀匹配算法.     

基于分组索引增量交换的机会网络高效低时延路由算法

基于Epidemic机制的路由算法为机会网络提供了一类可靠的数据传送方式,但在相遇节点感知和分组交换的操作中存在冗余,导致开销和时延增加;对此,作者提出一种基于分组索引增量交换的机会网络路由算法--ERBEI,在分组索引的交换过程中只传递增量信息,并借助Request消息从节点缓存中删除已到达目的节点的分组,同时在相遇节点感知过程中只使用Hello消息,且优先发送位于最后1跳的数据分组,从而减少开销、降低分组时延.理论分析和仿真结果说明,与经典的Epidemic路由算法和它的一种改进算法ARER相比,ERBEI算法在控制开销、分组端到端时延、存储空间占用等方面的性能得到整体提升.     

基于Intel网络处理器的RPR三层交换机的设计

弹性分组环(ResilientPacketRing,RPR)是一种能高效地支持数据业务的新兴城域网络技术。论文主要使用IntelIXP2800网络处理器设计和实现了能为以太网提供接入RPR网络能力的三层交换机。设计过程中,在二层交换机制的基础上,参考了IPoverRPR框架和三层交换原理,对RPR网络与以太网络之间IP数据交换机制进行了优化,并借助IXP2800网络处理器的高性能和灵活性,使该交换机能高效地进行IP数据交换,而且提高了RPR环网的带宽利用率。     

基于网络处理器的网络信息审计系统

传统基于通用处理器和ASIC的解决方案无法兼顾网络信息审计系统对高性能和灵活性的要求。该文以网络处理器IXP2400为例,对基于网络处理器的信息审计系统结构进行了研究,阐述了其数据处理机制、资源分配和核心关键技术。利用Radisys公司的接口卡ENP-2611,对提出的系统结构进行了实现,并研究了基于网络处理器的高效中英文多模式匹配算法。试验表明,系统的处理速度约为500Mb/s,和已有的实现相比,在性能上有较大程度的提高。     

基于网络处理器的可演化路由器设计

可演化网络是一种动态可变换的网络结构,针对其软件实现方式导致的数据包转发延时较大问题,设计一种基于网络处理器的可演化路由器。充分利用网络处理器硬件中嵌入式处理器的灵活性与微引擎处理器快速高效的数据包处理能力,使数据包的处理速率接近 线速。     

分片与多播基于网络处理器的高速实现

传统的IP数据报文的分片和多播技术，由于在处理过程中需要对整个报文内容进行多次数据拷贝，由此会对缓存报文的处理器外部存储空间进行大量I／O操作，这将严重制约了当前处理器，尤其是网络处理器(NP)的高速报文处理能力。文中介绍了一种新的分片和多播的实现方法，它针对于网络处理器自身的结构特点，对传统方法做出了一定的改进，无需进行大量数据复制和拷贝，即可完成一份数据报文的分片和多播处理，更适用于当今的高速网络交换设备。从而保证更高速的数据处理交换得以实现，同时，实现方法简单，可在任意软件环境下实现。     

基于AMCC网络处理器的QoS技术

在分析QoS技术功能模块及AMCC网络处理器架构基础上,利用微码与高级语言混合编程模式设计并实现基于NP3450的网络设备数据平面软件,引入深度包分类、二次查表、三级调度及四组准入门限等机制,实现基于流的细颗粒度QoS管控。实验结果表明,该设计方案是可行的。     

基于SOPC的网络处理器原型设计

网络处理器是一种支持网络协议高速实现的特殊CPU。首先详细分析了网络处理器的结构、功能以及设计的关键技术，然后提出了采用SOPC(System On Programmable Chip)技术实现网络处理器芯片原型的方案，使用该原型可对网络处理器设计中的各种关键技术进行验证。     

基于网络处理器的多模式串匹配研究

深度数据包检查是网络入侵检测系统的性能瓶颈。该文分析入侵规则集中模式串的分布特点,对多模式匹配算法FNP进行改进,研究在多核多线程体系结构的网络处理器上高效实现模式串匹配的方法。在Intel IXP2800网络处理器上的仿真实验结果表明,改进算法在规模为10 K的模式串集合上能达到6 Gb/s的吞吐量,具有几乎线性的加速比。     

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。