可重构路由器报文转发引擎设计与实现

网络处理功能的时空演化特性要求可重构路由器报文转发引擎除具有基本报文分组交换能力外,还应具有可重构能力。针对上述需求,构建了面向可重构路由器的报文转发引擎构件重构模型,并基于Pass-Through模式设计实现了可重构FPGA器件与网络处理器相结合的程序/电路构件运行环境。系统实现与应用测试结果表明,可重构路由器报文转发引擎在保证高吞吐率、低延迟的报文转发处理性能的同时,可有效支撑多样化业务构件灵活重构与映射。     

面向虚拟路由器的基于历史转发开销的资源调度算法

通过研究以Xen为代表的虚拟工具中资源调度算法,得知它们无法保证虚拟路由器中资源共享的公平性。该文提出一种基于历史转发开销的资源调度算法,用来确保路由器实例占用资源的公平性,尤其物理平台的输入/输出(I/O)资源。该算法通过统计路由器实例最近的报文转发开销来计算出路由器实例调度的优先级,确保平均吞吐量较低的路由器实例获得被调度的机会。同时,该算法通过设置优先级计算公式中处理延迟的值,达到对延迟敏感强的路由器实例的支持,以及通过预测报文处理时间决定待处理报文是否丢弃,避免不必要的系统开销。通过实验测试,相对于Credit算法,该文算法在确保虚拟路由器资源共享的公平性方面存在明显优势,并且能为延迟敏感的路由器实例提供支持。     

基于网络处理器的路由器体系结构

从路由器的体系结构出发,对通信处理器和网络处理器实现报文处理作了比较。最后对网络处理器转发引擎作了详细的分析。     

一种新的高速报文解析结构研究

随着新协议的不断涌现和网络速率的迅猛增长,报文解析结构在解析灵活度和解析速率上面临挑战。该文结合流水线设计和二叉trie树查表思想,提出一种应用于路由转发的报文协议解析结构(Parsing PipelineArchitecture for Forwarding,PPAF),通过构建协议二叉trie树来支持报文协议解析的灵活度,利用硬件多级流水查表提升报文协议解析处理速率,采用节点映射算法解决协议二叉trie树节点到流水线映射过程中存储资源不均衡的问题。基于NetFPGA平台的仿真结果表明,相对于现有的高速解析结构,PPAF在处理速率和资源占用上取得较好的均衡的同时,能够提供基于接口的独立灵活解析能力。     

IPv6路由器产品推荐

推荐理由:该产品具有非常强的IP网络服务性能以及非常高的以太交换能力和密度,可以满足服务供应商和企业客户不断增长的数据传输和服务要求。 产品特性:Cisco 7600路由器是思科高性能的核心与汇聚路由器。它支持各种网络特性,包括QoS、基于硬件的普通路由封装(GRE)隧道机制和访问控制列表(ACL),使客户能够构建高性能的、特性丰富的网络。Cisco 7600具有很强的转发和服务能力,它的新一代引擎Cisco Sup 720—3BXL集成了一个高容量的交叉式交换矩阵,每插槽可提供全双工40Gbit/s的容量,总系统容量可达720Gbit/s。集中式转发性能达到30Mpps,并且提供了硬件加速IPv4、IPv6和多协议标记交换(MPLS)等可扩展的增强式服务,从而满足市场的要求。Cisco 7600能够支持第三代的高性能、高密度千兆位以太网和10千兆位以太网接口以及所有现有的LAN、WAN和服务模块,包括已被广泛采用的FlexWAN和光服务模块,因此可支持从DS-0到OC-48/STM-16的各种WAN边级汇聚部署。     

DHCPv6 Relay报文转发功能实现研究

IPv6可以解决当前地址资源匮乏问题,而动态主机配置协议能够实现IPv6地址参数配置的自动化,降低维护人员的劳动强度.基于rfc3315区分不同类型的DHCPv6报文,对13种报文类型的中继过程做出相应处理.在路由器设备上实现中继配置功能和报文转发功能,使客户端即插即用.客户端和服务器不在同一链路时,中继代理有效解决地址配置问题,使IPv6地址成功申请.     

核心路由器转发引擎缓存需求分析

 路由器是一种存储转发设备,其缓存设置的大小直接影响路由器的性能,进而还会影响整个网络的性能.本文针对路由器核心部件—转发引擎的缓存需求进行分析.首先,将流水线技术引入转发引擎设计中,提出了一条转发引擎流水线,然后分转发引擎处理能力不小于、小于外部输入速率两种情况对转发引擎缓存需求进行了分析.分析结果和实验表明:当处理能力不小于外部输入速率时,几个最长包的缓存便能满足转发引擎的缓存需求,当处理能力小于外部输入速率时,从缓存的使用效率来看,小数量缓存(10个包左右的缓存)仍然是一个合理的选择,更大的缓存对丢包率的降低作用并不明显.     

基于网络处理器的路由器体系结构

目前许多半导体厂商开始销售一种称为网络处理器的芯片。网络处理器和通用微处理器很相似，但在报文处理能力方面作了优化，从而特点适合于网络通信设备。文章从路由器的体系结构出发，对传统通用处理器和网络处理器实现报文处理的方法进行了比较，最后对网络处理器转发引擎作了详细的分析。     

动态层次式接入控制方法的研究

针对分布式虚拟环境中,协作对象对数据报文的传送有着不同服务要求,本文提出了一种基于协作层次的动态层次式接入控制方法.该方法将协作层次和带宽预分配结合,协作用户在加入系统时,系统将用户订购的服务质量和系统即时网络情况进行比较,从而允许或挂起.实验结果表明这种动态层次式接入控制方法能减少无效报文的转发,缓解路由器上的报文处理负荷,并且能提高系统总的网络服务效率.     

超高性能路由器

文章简述了以太比特路由器为代表的超高性能路由器的发展背景和典型体系结构,详细介绍了超高性能路由器的主要技术指标吞吐量与转发率、延迟、报文重排序和路由抖动,并讨论了路由器软件、路由协议、队列管理算法、多协议标记交换、传输控制协议交换等超高性能路由器关键技术。