本文關(guān)鍵詞：基于網(wǎng)絡(luò)流引擎卡的分組轉(zhuǎn)發(fā)與流量控制系統(tǒng)的研究

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【摘要】：互聯(lián)網(wǎng)的持續(xù)快速發(fā)展帶來網(wǎng)絡(luò)帶寬的不斷提高和各類復(fù)雜業(yè)務(wù)尤其是多媒體業(yè)務(wù)的出現(xiàn),這要求網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備必須具備線速的分組處理能力,并實現(xiàn)一定的QoS保證機(jī)制。網(wǎng)絡(luò)流引擎卡NFE作為網(wǎng)絡(luò)處理器的新型產(chǎn)品,能夠高速處理網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù),而且可以用C語言代替微碼以開發(fā)各類網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,從而降低開發(fā)難度并縮短開發(fā)周期。以隊列管理與隊列調(diào)度為核心的流量控制技術(shù)是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)QoS保證的一種重要途徑,也是目前的一個重要研究領(lǐng)域。因此研究基于網(wǎng)絡(luò)流引擎卡的分組轉(zhuǎn)發(fā)與流量控制系統(tǒng),具有較大的應(yīng)用價值。本文以國家863計劃“新一代星地融合寬帶通信網(wǎng)測試與仿真”項目為依托,研究基于網(wǎng)絡(luò)流引擎卡NFE3240的IP分組轉(zhuǎn)發(fā)與網(wǎng)絡(luò)流量控制系統(tǒng)。首先,概述分組轉(zhuǎn)發(fā)的過程,并在介紹IP地址結(jié)構(gòu)變化對路由查找影響的基礎(chǔ)上,對比分析幾種常見的最長前綴匹配LPM路由查找算法。同時,基于現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的QoS模型,介紹數(shù)據(jù)包分類、隊列管理和隊列調(diào)度等流量控制關(guān)鍵技術(shù),并著重介紹幾種主要的主動隊列管理與隊列調(diào)度算法。其次,闡明本文所研究的分組轉(zhuǎn)發(fā)與流量控制系統(tǒng)的功能,并介紹硬軟件開發(fā)平臺網(wǎng)絡(luò)流引擎卡NFE3240和網(wǎng)絡(luò)流管理軟件NFM的主要特性,著重闡述其基于三態(tài)內(nèi)容可尋址存儲器TCAM和流狀態(tài)表FST的分類功能。結(jié)合系統(tǒng)功能和平臺特性,完成包括五個子模塊的系統(tǒng)總體實現(xiàn)方案設(shè)計,并對各個子模塊進(jìn)行具體設(shè)計和實現(xiàn)。對于路由表更新與查找模塊,設(shè)計一種基于唯一前綴的路徑壓縮多分支樹的實現(xiàn)方案;在數(shù)據(jù)包分類模塊中,設(shè)計一種能夠充分利用平臺分類功能的兩級分類方案;隊列管理與調(diào)度模塊,采用加權(quán)隨機(jī)早期檢測WRED和差額輪詢調(diào)度DRR算法。最后,簡要介紹NFM的安裝過程和開發(fā)環(huán)境的調(diào)測,并測試驗證本文實現(xiàn)的分組轉(zhuǎn)發(fā)與流量控制系統(tǒng)的功能。通過設(shè)計不同的測試方案,分別測試系統(tǒng)的分組轉(zhuǎn)發(fā)和流量控制兩方面的功能,驗證系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高速分組轉(zhuǎn)發(fā)和一定程度的流量控制。
【關(guān)鍵詞】：網(wǎng)絡(luò)流引擎 分組轉(zhuǎn)發(fā) 路由查找 流量控制 隊列管理與調(diào)度
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP393.06
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 縮略語對照表10-14
• 第一章 緒論14-20
• 1.1 研究背景與意義14-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.2.1 路由設(shè)備及路由查找算法研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 流量控制關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 研究內(nèi)容與章節(jié)安排17-20
• 第二章 分組轉(zhuǎn)發(fā)與流量控制基本理論20-38
• 2.1 分組轉(zhuǎn)發(fā)基本原理20-26
• 2.1.1 分組轉(zhuǎn)發(fā)概述20-21
• 2.1.2 IP地址結(jié)構(gòu)與路由查找21-22
• 2.1.3 幾種常見的LPM算法22-26
• 2.2 流量控制基本原理26-38
• 2.2.1 Internet QoS概述26-29
• 2.2.2 流量控制關(guān)鍵技術(shù)概述29-31
• 2.2.3 幾種主要的AQM算法31-35
• 2.2.4 兩類主要的隊列調(diào)度算法35-38
• 第三章 分組轉(zhuǎn)發(fā)與流控系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn)38-58
• 3.1 系統(tǒng)實現(xiàn)的功能38
• 3.2 開發(fā)平臺簡介38-44
• 3.2.1 硬件平臺簡介38-40
• 3.2.2 軟件開發(fā)環(huán)境40-44
• 3.3 系統(tǒng)總體實現(xiàn)方案的設(shè)計44-46
• 3.3.1 硬件構(gòu)成44
• 3.3.2 軟件架構(gòu)與模塊劃分44-46
• 3.4 各功能模塊的設(shè)計與實現(xiàn)46-58
• 3.4.1 初始化模塊46
• 3.4.2 數(shù)據(jù)包接收與預(yù)處理模塊46-52
• 3.4.3 路由表更新與查找模塊52-53
• 3.4.4 數(shù)據(jù)包分類模塊53-55
• 3.4.5 隊列管理與調(diào)度模塊55-58
• 第四章 分組轉(zhuǎn)發(fā)與流控系統(tǒng)功能調(diào)測58-70
• 4.1 NFM的安裝與開發(fā)環(huán)境調(diào)測58-63
• 4.1.1 NFM的安裝58-59
• 4.1.2 開發(fā)環(huán)境調(diào)測59-63
• 4.2 分組轉(zhuǎn)發(fā)功能測試63-66
• 4.2.1 路由表功能測試63-64
• 4.2.2 分組轉(zhuǎn)發(fā)處理性能測試64-65
• 4.2.3 分組轉(zhuǎn)發(fā)的IP電話測試65-66
• 4.3 流量控制功能測試66-70
• 4.3.1 帶寬控制功能測試66-68
• 4.3.2 保證重要業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量測試68-69
• 4.3.3 流量控制的IP電話測試69-70
• 第五章 總結(jié)與展望70-72
• 5.1 全文總結(jié)70
• 5.2 研究展望70-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 致謝76-78
• 作者簡介78-79

【參考文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 關(guān)愛芳;網(wǎng)絡(luò)處理器中包分類引擎設(shè)計[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

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本文編號：1101905