基于華邦W90N740硬件加速的家庭網關方案.pdf

1、家庭網關，又被稱作寬帶路由器，通常具有1個廣域網（Internet）接口和4個局域網（LAN）接口，目前使用范圍很廣泛。從功能上，它被用來搭建家庭網絡共享；從技術上分析，由于廣域網IP資源的有限性，所以LAN＋ADSL的接入方式，能在小型企業(yè)和分支辦公室中代替以往路由器的位置，而價格只有傳統路由器的十分之一。目前看，它實現了家庭多臺PC的數據共享以及Internet連接共享；從長遠看，它是支撐起未來數字家庭的網絡基礎設施，并且是家庭網絡

2、控制中心的有力競爭者之一。 目前大部分家庭網關都是通過軟件方式來進行IP數據包的轉換，必定會對CPU造成一定負載，特別是在進行高速寬帶大量數據傳輸時，性能影響就更為明顯。課題所研究的解決方案就是針對此類產品普遍存在的缺陷（純軟件方式來進行IP數據包轉換）,從而使用硬件來協助軟件算法共同完成IP數據包的轉換，從而大大降低了CPU的負載，使網關的性能得到了質的提升。 此方案在硬件上使用的 Winbond（華邦）W90N740

3、芯片組，CPU是基于ARM7TDMI,性能上可以滿足一般網絡和數據存儲等應用,再配合NATA(網絡地址轉換硬件加速),可以從根本上解決家庭網關CPU超負載問題。軟件上，uClinux作為Linux的簡化版,它的易用性和Linux基本一致,在嵌入式領域憑借其穩(wěn)定、良好的移植性，優(yōu)秀的網絡功能，靈活完備的文件系統以及眾多的技術支持等優(yōu)點得到廣泛應用。uClinux中Netfilter網絡過濾層本身就是一個成熟的IP數據包處理框架,利用現有的

4、Netfilter框架并搭配NATA硬件加速功能，就可以開發(fā)出一款性能優(yōu)異兼容性良好的家庭網關產品。 研究過程中所涉及的工作主要包括：1.交叉編譯環(huán)境的搭建；2. uClinux-2.4.20 kernel的移植和配置；3. Netfilter網絡過濾層架構的深入研究；4. 修改Netfilter層,并加入NATA硬件加速功能代碼；5. 利用iptables工具實現網絡相關配置和開發(fā)非uPnP應用的Helper模塊。 課