基于網絡流引擎卡的分組轉發(fā)與流量控制系統的研究.pdf

1、互聯網的持續(xù)快速發(fā)展帶來網絡帶寬的不斷提高和各類復雜業(yè)務尤其是多媒體業(yè)務的出現，這要求網絡連接設備必須具備線速的分組處理能力，并實現一定的QoS保證機制。網絡流引擎卡NFE作為網絡處理器的新型產品，能夠高速處理網絡數據，而且可以用 C語言代替微碼以開發(fā)各類網絡應用，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度為核心的流量控制技術是實現網絡 QoS保證的一種重要途徑，也是目前的一個重要研究領域。因此研究基于網絡流引擎卡的分組轉發(fā)與

2、流量控制系統，具有較大的應用價值。
　　本文以國家863計劃“新一代星地融合寬帶通信網測試與仿真”項目為依托，研究基于網絡流引擎卡NFE3240的IP分組轉發(fā)與網絡流量控制系統。首先，概述分組轉發(fā)的過程，并在介紹IP地址結構變化對路由查找影響的基礎上，對比分析幾種常見的最長前綴匹配LPM路由查找算法。同時，基于現有互聯網的QoS模型，介紹數據包分類、隊列管理和隊列調度等流量控制關鍵技術，并著重介紹幾種主要的主動隊列管理與隊列調度算

3、法。
　　其次，闡明本文所研究的分組轉發(fā)與流量控制系統的功能，并介紹硬軟件開發(fā)平臺網絡流引擎卡 NFE3240和網絡流管理軟件 NFM的主要特性，著重闡述其基于三態(tài)內容可尋址存儲器TCAM和流狀態(tài)表FST的分類功能。結合系統功能和平臺特性，完成包括五個子模塊的系統總體實現方案設計，并對各個子模塊進行具體設計和實現。對于路由表更新與查找模塊，設計一種基于唯一前綴的路徑壓縮多分支樹的實現方案；在數據包分類模塊中，設計一種能夠充分利用平