基于T比特路由器高速轉(zhuǎn)發(fā)引擎的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本文研究NGI高性能路由器(T比特級(jí)10<'12>bit)的關(guān)鍵技術(shù)之一—高速轉(zhuǎn)發(fā)引擎技術(shù).結(jié)合國(guó)家863計(jì)劃重大項(xiàng)目—"可擴(kuò)展到T比特的高性能IPv4/v6路由器基礎(chǔ)平臺(tái)及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)",從理論分析和工程實(shí)現(xiàn)兩個(gè)角度對(duì)高速轉(zhuǎn)發(fā)引擎進(jìn)行了深入的研究.主要工作和貢獻(xiàn)包括以下幾個(gè)方面:綜述了高端T比特路由器的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),總結(jié)了作為高性能路由器關(guān)鍵技術(shù)之一的高速轉(zhuǎn)發(fā)引擎的研究現(xiàn)狀,闡述了高性能路由器的關(guān)鍵技術(shù),提出了一種新型的路由器

2、結(jié)構(gòu),為未來(lái)關(guān)于該課題展開(kāi)的更廣泛的研究提供一定的參考.分析了高速轉(zhuǎn)發(fā)引擎的設(shè)計(jì)需求、高速轉(zhuǎn)發(fā)引擎設(shè)計(jì)路由查找技術(shù)的性能標(biāo)準(zhǔn),從路由查找速度、表項(xiàng)更新速度、支持的路由表容量、所需的存儲(chǔ)空間四個(gè)方面進(jìn)行了闡述,研究了CIDR和LMP技術(shù),分析了基于CAM/TCAM的硬件查找算法路由查表,為了滿足高速率的轉(zhuǎn)發(fā)和查表,用硬件查表來(lái)代替軟件查表,與此同時(shí),分析了硬件轉(zhuǎn)發(fā)表的速度維護(hù).概述了T比特路由器轉(zhuǎn)發(fā)引擎的模塊功能,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種高性能T

3、比特高速轉(zhuǎn)發(fā)引擎結(jié)構(gòu)—基于FPGA的并行流水線超高速轉(zhuǎn)發(fā)引擎結(jié)構(gòu),測(cè)試結(jié)果表明,該轉(zhuǎn)發(fā)引擎不僅能夠支持10G POS接口線速轉(zhuǎn)發(fā),而且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)組播業(yè)務(wù)的支持,實(shí)現(xiàn)對(duì)QoS的支持.采用該方案實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)發(fā)引擎可達(dá)到31.25 Mpps的包轉(zhuǎn)發(fā)速率,滿足IPv4、IPv6及IPv4/IPv6雙協(xié)議棧核心路由器OC-192(10Gbps)端口的線速率轉(zhuǎn)發(fā).設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了單組播、安檢查表,總結(jié)了基于PIM協(xié)議的組播包轉(zhuǎn)發(fā)處理流程,提出并實(shí)現(xiàn)了一種利