發(fā)布時間：2017-04-22 18:06

  本文關(guān)鍵詞：基于多核網(wǎng)絡(luò)處理器的三層轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著無線業(yè)務(wù)的崛起以及多媒體通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用,網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求也與日俱增。傳統(tǒng)的WLAN AC(無線局域網(wǎng)接入控制器)系統(tǒng)一般采用12核的Octeon CN56XX多核網(wǎng)絡(luò)處理器,而直接利用Linux內(nèi)核的路由轉(zhuǎn)發(fā)策略已難以滿足高性能的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。此外,利用交換芯片硬件轉(zhuǎn)發(fā)也具有最多2048個三層轉(zhuǎn)發(fā)表項的上限。因此在研究WLAN AC三層交換的時候,有必要重新考慮多核網(wǎng)絡(luò)處理器下的三層轉(zhuǎn)發(fā)方法。本文首先介紹了課題的研究現(xiàn)狀,總結(jié)了WLAN AC系統(tǒng)下已有三層轉(zhuǎn)發(fā)方法存在的問題。然后介紹了三層轉(zhuǎn)發(fā)的原理,研究了多核網(wǎng)絡(luò)處理器的軟硬件架構(gòu)、包處理流程和運行模式。在此基礎(chǔ)上,提出了對三層轉(zhuǎn)發(fā)過程按照數(shù)據(jù)面與控制面進行核間分離的軟件實現(xiàn)架構(gòu)�？刂泼孀鳛槿龑愚D(zhuǎn)發(fā)的Slow Path(慢通道)執(zhí)行三層轉(zhuǎn)發(fā)表的生成以及維護,數(shù)據(jù)面作為三層轉(zhuǎn)發(fā)的Fast Path(快通道)做報文轉(zhuǎn)發(fā)處理。主要完成了：基于路由表和鄰居表的三層轉(zhuǎn)發(fā)更新策略,基于命名內(nèi)存塊的讀寫同步方法,基于LC-Trie(級壓縮單詞查找樹)的快速P地址查找的回溯優(yōu)化,以及基于POW單元的多核通信。最后,對常用路由查找算法進行了對比測試,以及對報文處理作為Linux用戶態(tài)程序的方案與本方案進行了報文轉(zhuǎn)發(fā)效率對比。從測試結(jié)果看出,本文所設(shè)計的三層轉(zhuǎn)發(fā)方案適合WLAN AC系統(tǒng)要求,具有較好的性能和較強的實用性。
【關(guān)鍵詞】：WLAN AC Octeon 三層轉(zhuǎn)發(fā) 簡單報文處理程序 多核
【學(xué)位授予單位】：武漢郵電科學(xué)研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN925.93;TP332
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-12
• 1.1 背景介紹8
• 1.2 研究現(xiàn)狀8-9
• 1.3 主要工作9-10
• 1.4 論文實用性10
• 1.5 論文結(jié)構(gòu)10-12
• 第2章 WLAN AC與交換技術(shù)12-17
• 2.1 WLAN概述12-13
• 2.2 AC體系結(jié)構(gòu)13-14
• 2.3 交換技術(shù)14-15
• 2.3.1 二層交換14
• 2.3.2 三層路由14-15
• 2.3.3 三層交換15
• 2.4 本章小結(jié)15-17
• 第3章 多核網(wǎng)絡(luò)處理器17-25
• 3.1 OCTEON簡介17
• 3.2 OCTEON硬件結(jié)構(gòu)17-20
• 3.3 OCTEON軟件結(jié)構(gòu)20-24
• 3.4 本章小結(jié)24-25
• 第4章 基于OCTEON的三層轉(zhuǎn)發(fā)方案25-44
• 4.1 基于多核的控制面與數(shù)據(jù)面分離25-28
• 4.1.1 三層轉(zhuǎn)發(fā)架構(gòu)25-26
• 4.1.2 軟件關(guān)聯(lián)模塊26-28
• 4.2 控制面三層轉(zhuǎn)發(fā)SLOW PATH28-33
• 4.2.1 路由信息表與鄰居表的信息更新28-29
• 4.2.2 三層接口實現(xiàn)29-30
• 4.2.3 三層轉(zhuǎn)發(fā)表更新機制30-31
• 4.2.4 控制面與數(shù)據(jù)面同步方法31-33
• 4.3 數(shù)據(jù)面三層轉(zhuǎn)發(fā)FAST PATH33-36
• 4.3.1 簡單報文處理程序33-34
• 4.3.2 報文處理流程34-35
• 4.3.3 三層轉(zhuǎn)發(fā)處理35-36
• 4.4 基于級壓縮TRIE的快速IP查找方法36-43
• 4.4.1 常用路由查找算法36-40
• 4.4.2 基于級壓縮Trie的算法優(yōu)化40-43
• 4.5 本章小結(jié)43-44
• 第5章 三層轉(zhuǎn)發(fā)的設(shè)計與實現(xiàn)44-56
• 5.1 三層轉(zhuǎn)發(fā)更新模塊44-48
• 5.1.1 事件驅(qū)動機制44-45
• 5.1.2 共享內(nèi)存機制45-46
• 5.1.3 三層轉(zhuǎn)發(fā)表更新46-48
• 5.2 同步配置模塊48-52
• 5.2.1 同步配置通信機制48-50
• 5.2.2 同步配置流程50-51
• 5.2.3 接口索引表初始化51-52
• 5.3 報文處理模塊52-55
• 5.3.1 報文調(diào)度52-54
• 5.3.2 三層轉(zhuǎn)發(fā)54-55
• 5.4 本章小結(jié)55-56
• 第6章 模擬環(huán)境下集成測試56-63
• 6.1 模擬環(huán)境的搭建56-60
• 6.1.1 系統(tǒng)環(huán)境初始化56-57
• 6.1.2 同步配置過程過程驗證57-58
• 6.1.3 IP查找算法測試環(huán)境58-59
• 6.1.4 報文轉(zhuǎn)發(fā)效率測試環(huán)境59-60
• 6.2 測試及結(jié)果分析60-62
• 6.2.1 IP查找算法測試及結(jié)果60-61
• 6.2.2 報文轉(zhuǎn)發(fā)效率測試及結(jié)果61-62
• 6.3 本章小結(jié)62-63
• 第7章 總結(jié)與展望63-64
• 參考文獻64-66
• 致謝66-67
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文67-68
• 附錄2 主要英文縮寫語對照表68

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本文編號：320951