扩展服务路由器操作维护系统的研究

路由器操作维护(operating and maintenance,简称OAM)系统负责对路由器进行操作和管理.它是路由器正常运行的保证,是路由器中的重要模块.随着路由器技术的发展,对路由器软件动态升级的要求越来越受到人们的重视.对扩展服务路由器操作管理进行了深入的研究,首先介绍了扩展服务路由器操作管理的设计要求和研究现状,然后介绍了清华大学研制的扩展服务路由器原型系统的软、硬件体系结构及其对操作维护系统的功能要求,设计并实现了可实时动态加载扩展服务组件的操作维护管理系统.最后指出了进一步的研究方向.     

分布式路由器操作维护管理系统的设计与实现

路由器操作维护管理（OAM）系统负责对路由器进行操作和管理,它是由路由器正常运行的保证,是路由器中的重要模块。高性能路由器通常采用的分布式体系结构,这就对操作维护管理提供了新的要求。本文对路由器操作管理进行了深入的研究,首先介绍了路由器操作管理的设计要求和研究现状,然后介绍了清华大学研制的高性能多协议路由器的软硬件体系结构和其对操作维护管理系统的功能要求,设计并实现了面向分布式路由器的操作维护管理系统。最后总结了全文并指出了进一步研究方向。     

嵌入式Linux下路由器数据链路层子系统的设计

文章介绍了嵌入式Linux下的路由器数据链路层子系统的设计原理。该系统利用守护进程对路由器数据链路层功能进行管理和维护,并采用软硬件相结合的方案实现与其他进程的通信接口。克服了传统开发方式系统性不强的缺点,并具有维护灵活、扩展方便的特点。该实现已应用于高速宽带路由器的研发项目中。     

数据链路层网络管理的设计及Linux实现

介绍了嵌入式Linux下的路由器数据链路层网络管理子系统的设计原理。设计了一个守护进程对路由器数据链路层进行网络行管理和维护，具有维护灵活、扩展方便的特点。并分析了软件实现原理及测试方案。该实现已应用于高速宽带路由器的研发项目中。     

面向虚拟路由器平台的资源管理平面的设计与实现

通过研究与分析虚拟路由器平台在管理与维护等方面存在的问题,提出了三层的虚拟路由器体系框架：控制平面、转发平面和资源管理平面。控制平面和转发平面是虚拟路由器的两个基本功能平面,分别承载逻辑控制平面和逻辑转发平面。为了动态地管理虚拟路由器平台,引入了资源管理平面。它是管理物理资源和维护路由器实例的重要功能平面。通过阐述资源管理平面的框架以及实现机制,实现了支持路由器实例的静态创建和动态调整的原型系统。实验结果表明：资源管理平面的最大处理能力为3205条命令/秒,在1 min内完成路由器实例的创建任务,能够满足虚拟路由器平台的管理需求。     

一种动态多播组成员管理策略的研究

在研究了多播组成员管理协议以及当今多播路由协议的基础上,依据延迟休假队列模型提出了一种新型动态组管理策略.在一个网络中,尽管在某一时间范围内一个特定的组成员数量为0时,多播路由器不是简单地把该多播组从多播路由器中分离,而是采取一种智能的相关因子的方式决定多播路由器是否从特定的多播组中分离,从而可以减少在组成员维护时的代价.应用随机服务系统理论对该策略进行了建模并进行了理论分析.     

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。     

路由器虚拟终端的设计和实现

虚拟终端（virtual termination）是路由器提供给用户的一个操作平台,通过这个平台,用户可以很方便地对路由器进行参数配置和信息查询,同时也能对路由器进行有效的管理和维护.从数据结构和数据处理流程两个方面对路由器虚拟终端的设计做了比较深入的介绍,描述了虚拟终端的基本功能、基本结构以及简要的设计过程,重点讨论了该设计中采用的关键技术和算法.     

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，对网络核心设备的安全研究成为发展的热点。高速边缘路由器是骨干网和互联网/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。本文基于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的特点。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。     

DCS:一种实现NDN内容缓存的新方法

随着互联网内容分发效能要求的不断提高,内容中心网络研究已成为近年互联网体系结构研究的热点.针对现有路由器扩展支持内容中心网络路由引擎时缓存资源有限以及缓存管理操作困难等问题,提出一种新的内容缓存扩展方案DCS.该方案旨在不改变现有路由器硬件的前提下,利用用户终端空闲内存空间,通过软件升级的方式来支持NDN路由器的缓存功能.详细描述了DCS数据存取的算法流程,还对用户可提供出来作为网络缓存资源的空闲内存空间进行了统计和分析.     

一种基于通用操作系统的交换式路由器操作系统实现

提出了一种将通用操作系统及其上层路由软件移植到交换式路由器平台上的方案。此方案可以向上屏蔽交换式路由器与传统的路由器体系结构上的区别．从而把通用操作系统及其上层路由软件移植到交换式路由器的平台上；同时兼顾数据通信和管理维护方面的需求，为上层路由软件提供了与传统路由器相同的接口，从而使基于通用操作系统的路由软件可以在不损失可升级性的务件下快速移植到交换式路由器上。实际应用证实了该方案具有良好的灵活性和兼容性。     

高性能路由器操作系统HEROS的设计与实现

实时分布式操作系统是高性能分布式路由器的控制核心 ,为了保证路由器系统的整体性能和安全性 ,本文设计并实现了实时分布式操作系统 HEROS(Highly Efficient Router Operating System) .HEROS基于微内核体系结构 ,其多任务内核实现了基于优先级的抢先式调度 ,高效率的任务间同步和通信原语 ,实时的中断处理和高效的内存管理机制 .为了更好地服务于分布式路由器体系结构 ,HEROS基于 Compact PCI总线实现了一种分布式通信机制和面向网络协议的高性能的缓冲管理机制 .目前 ,基于 HEROS的高性能安全路由器原型系统已经设计完成     

高性能路由器中IPSec协议研究及其实现

高性能路由器作为网络中的关键设备,不仅要保障高速转发效率,更要提供网络安全防护.该文分析了现有网络的安全需求,借鉴策略管理和数据处理相分离的思想,提出一种分布式实现,集中式管理的路由器中IPSec的实现方案并在主控内核中初步实现并进行测试,结果证实了该方案的可行性.     

Framework for Operation and Maintenance (OAM) in Optical Burst Switched Networks

The problem of operation and maintenance (OAM) in optical burst switched (OBS) networks is not addressed by the optical-networking community even though OBS has been gaining research interest in recent years. In this paper, we introduce a functional model of OBS networks and an OAM architecture that is designed to meet the operational requirements based on this model. We present the first framework to realize OAM in OBS networks, including OAM activities, OAM-aware OBS nodes, OAM information and communication models and protocols. A number of practical examples of possible network failures and the corresponding reactions are presented.     

可扩展路由器BQ5000的设计与实现

路由器的发展需要可扩展路由器。文章描述了BQ5000可扩展路由器的设计和实现过程。BQ5000采用SBER可扩展路由器软件体系结构,在保证性能的同时实现了功能服务的可扩展性。此外,该文还把BQ5000和其它可扩展路由器进行了对比说明。     

神威E级原型机互连网络和消息机制

本文描述了神威E级原型机的互连网络和消息机制.神威E级原型机是继神威蓝光、神威?太湖之光之后神威家族的第三代计算机.该计算机作为一台E级计算机的原型机,峰值性能3.13PFlops,其最大的特色之一就是采用28Gbps传输技术,设计开发了新一代的神威高阶路由器和神威高性能网络接口两款芯片,在传统胖树的基础上,设计了双轨...     

高性能路由器操作系统HEROS中的多处理器通信

为了适应基于分布式多处理器平台的路由器的应用需求．本文对高性能路由器操作系统HEROS(Highly Efficient Router Operating System)进行了分布式扩展,实现了分布式的消息队列机制DMQ．DMQ是一种轻负栽的,和传输介质无关的,具有容错能力的分布式消息通信机制．基于DMQ机制可以实现高性能的分布式分组转发．该DMQ机制已经用于国家“863”重大项目“高性能安全路由器”和“核心路由器”,取得了满意的效果．     

一种动态分配虚拟输出队列结构的片上路由器

传统虚通道流控技术的片上路由器通过增加虚通道缓解排头阻塞引起的链路吞吐率下降以及网络拥塞的同时,面临缓冲区低利用率、仲裁开销较大等问题.而动态虚通道流控的片上路由器虽可通过动态管理缓冲单元,提高缓冲区利用率与链路吞吐率,但却不可避免流控与仲裁逻辑复杂度与开销的快速增长.为了提高链路吞吐率与缓冲区利用率,获得较好的性能与开销折中,提出一种动态分配虚拟输出队列结构的片上路由器DAVOQ,该结构通过快速链表动态组织虚拟输出队列,同时使用超前路由机制以简化仲裁逻辑,优化流水线.模拟与综合的结果表明,相比传统虚通道路由器,DAVOQ路由器改善报文传输延迟与吞吐率的同时,在0.13μm CMOS工艺下,节省了15.1%的标准单元面积与12.9%的漏电流功耗;而相比动态虚通道路由器,DAVOQ路由器能够以较小的吞吐率损失获得可观的延迟改善,同时节约15.6%的标准单元面积与20.5%的漏电流功耗.