可編程路由器的可編程技術(shù)研究與應(yīng)用

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1、分類號(hào)!毆窆墨壘重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文英文題目墜璺鰻曼星嬰h塹魚鯉!i堡塹iQ墜Q￡P(guān)煦g塹型墜業(yè)!曼堡魚b旦Q!QgYQl衛(wèi)!Qg塹墾塑!墜壘墜!曼墅Q型墮曼!碩士研究生盔焦指導(dǎo)老師廑絲童噬學(xué)科專業(yè)鹽簋扭座周墊盔論文提交日期矽哆牛．“論文評(píng)閱人——答辯委員會(huì)主席年月日獨(dú)創(chuàng)性聲明ⅢⅢ刪刪圳Ⅷ圳圳Ⅷ川舢Y2399627本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果，也不包含為獲得重龐由＆

2、電太堂或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名：利建簽字日期：矽哆年!月矽日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解重迭由E電太堂有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)重麼由＆電太堂可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書)學(xué)位

3、論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：、]軋l簽字日期：卯f專年}月諺日簽字日期：勱J彈上月重慶郵電大學(xué)碩士論文摘要當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)高速發(fā)展，傳統(tǒng)TCP／IP體系結(jié)構(gòu)開始面對(duì)可擴(kuò)展性、動(dòng)態(tài)性和安全可控性等難題的挑戰(zhàn)。由此引發(fā)了未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)的研究熱潮，研究者開始設(shè)計(jì)未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)、協(xié)議、算法，以期解決目前互聯(lián)網(wǎng)所遇到的難題。在未來(lái)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)中，傳統(tǒng)路由器的特點(diǎn)不能滿足驗(yàn)證協(xié)議算法的需求，可編程路由器的概念因此被提出，并設(shè)計(jì)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)的驗(yàn)證。國(guó)內(nèi)外諸多研究機(jī)構(gòu)研究未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)的同時(shí)，針對(duì)可編程路由器提出并設(shè)計(jì)

4、了各自的方案，可編程路由器也因此具備多種特性，如可編程性、虛擬化、高效管理等。本文的研究工作在國(guó)家973項(xiàng)目“未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)性能評(píng)估與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”的資助下完成。本文針對(duì)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)中如何有效驗(yàn)證新協(xié)議、新算法的問題，采用數(shù)據(jù)流分析與模塊化設(shè)計(jì)的方法，研究轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制、擴(kuò)展機(jī)制等可編程技術(shù)，并基于NetFPGA平臺(tái)進(jìn)行了應(yīng)用設(shè)計(jì)。論文的主要工作和成果包含以下幾個(gè)方面：1)針對(duì)如何折中處理性能與兼容未知協(xié)議的問題，采用控制平面與數(shù)據(jù)平面相分離的方式，將控制平面基于Linu)【軟件實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)平面基于NetFPGA實(shí)現(xiàn)

5、。將大部分?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)交由硬件處理，邏輯復(fù)雜的操作交由軟件實(shí)現(xiàn)。此平臺(tái)的選用，能從根本上提供一個(gè)高速、易重構(gòu)的環(huán)境，而轉(zhuǎn)發(fā)與控制的分離也從基礎(chǔ)上保證了路由器的處理性能與靈活的擴(kuò)展能力。2)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)是路由器的重要功能，針對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制研究可編程技術(shù)，使其能夠兼容多種協(xié)議數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。以傳統(tǒng)IP轉(zhuǎn)發(fā)流程為基礎(chǔ)對(duì)查表轉(zhuǎn)發(fā)流程進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)映射轉(zhuǎn)發(fā)表MFIB，使用精確匹配方式只需進(jìn)行一次查表過(guò)程。保證效率的同時(shí)提高了系統(tǒng)的兼容性。同時(shí)，針對(duì)擴(kuò)展機(jī)制研究可編程技術(shù)，在控制平面擴(kuò)展協(xié)議算法計(jì)算MFIB表，采用功能模塊化加

6、命令注冊(cè)的方式，使得路由器在管理控制及路由計(jì)算上具備良好的擴(kuò)展特性。3)從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的角度去分析基于NetFPGA的可編程路由器，設(shè)計(jì)其運(yùn)行流程，將研究的可編程技術(shù)在控制平面與數(shù)據(jù)平面進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，從具體模塊的角度分析了兩種機(jī)制的應(yīng)用。最后搭建真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行核心模塊的測(cè)試，以及整體系統(tǒng)的功能測(cè)試及性能測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，所研究的可編程路由器能夠部署協(xié)議進(jìn)行驗(yàn)證，兼容非IP數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，相對(duì)軟件可編程路由器Quagga具備較好的轉(zhuǎn)發(fā)性能。關(guān)鍵詞：路由器，NetFPGA，可編程，擴(kuò)展機(jī)制，轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制重慶郵電大學(xué)碩士

7、論文Abs訂actAbs仃act晰mthedeVelopmentofImemet111fonnationtechology，仃aditio蹦TCP仰systemarc衄ectureisfacingc眥lengesaSscalabili吼dyn鋤ics，sec塒鑼aJldcontrollabili夠TmsresultsinaresearchboomofFutu．reInternet，arldresearchersarest砒designnewsystemarchitecture，protocol，algo

8、rimmoftheFutureIntemettoaddressmeproblemsof111temetatpresem．InexperimentaltestbedofFutureIntemet，thecharacteristicsoft11etraditionalroutercannotmeetthedemandsofVeri匆ingprotocol’salgoritllm．Asaresult，theconc印tofpro野黝abler01