基于T比特路由器高速轉(zhuǎn)發(fā)引擎的設計與實現(xiàn).pdf

1、本文研究NGI高性能路由器(T比特級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)合國家863計劃重大項目—"可擴展到T比特的高性能IPv4/v6路由器基礎平臺及實驗系統(tǒng)",從理論分析和工程實現(xiàn)兩個角度對高速轉(zhuǎn)發(fā)引擎進行了深入的研究.主要工作和貢獻包括以下幾個方面:綜述了高端T比特路由器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,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),為未來關(guān)于該課題展開的更廣泛的研究提供一定的參考.分析了高速轉(zhuǎn)發(fā)引擎的設計需求、高速轉(zhuǎn)發(fā)引擎設計路由查找技術(shù)的性能標準,從路由查找速度、表項更新速度、支持的路由表容量、所需的存儲空間四個方面進行了闡述,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,用硬件查表來代替軟件查表,與此同時,分析了硬件轉(zhuǎn)發(fā)表的速度維護.概述了T比特路由器轉(zhuǎn)發(fā)引擎的模塊功能,設計并實現(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)對組播業(yè)務的支持,實現(xiàn)對QoS的支持.采用該方案實現(xiàn)的轉(zhuǎn)發(fā)引擎可達到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).設計并實現(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,提出并實現(xiàn)了一種利