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.pdf

1、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

2、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

3、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