基于EZCHIP网络处理器的以太网交换机VPLS实现

论文摘要

VPLS（虚拟专用LAN业务）作为一种新兴的VPN业务,让企业用户得以跨广域网获得在专用以太网里一样的各种企业级服务。随着信息化技术的发展,这种需求越来越明确,各大网络设备制造商相继推出了支持VPLS业务的高端以太网交换机和路由器,在这些设备中网络处理器以其优异的高速处理能力和灵活的可编程性使它成为当今网络设备数据处理的有效解决方案。本文基于中兴通讯69系列高端以太网交换机,研究VPLS技术在EZCHIP NP-1C网络处理器上实现的相关技术。分析了以太网交换机VPLS业务的技术特点以及网络处理器相对于ASIC芯片的优势,确定了在网络处理器上实现以太网交换机VPLS业务。基于现有交换机的体系结构,确定EZCHIP NP-1C网络处理器与BROADCOM ASIC套片进行数据包混合转发的方式来实现VPLS数据包和普通包的过滤、处理与转发的方案。在研究中采用由浅入深的方式分析了VPN技术、MPLS相关理论、MPLS三层VPN和MPLS二层VPN技术。在对VPLS的实现原理和VPLS实现相关的关键技术进行了深入分析的基础上,进而研究交换机平台的体系结构和VPLS技术实现紧密相关的MAC地址管理模块、NP-1C网络处理器相关模块,确立了本设计的理论依据和开发环境。最后,从信令协议实现、VPLS数据转发以及流量控制三个层面对VPLS技术的实现进行了研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 网络处理器在以太网交换机的高级业务中的应用
• 1.1.1 以太网交换机的VPLS 业务
• 1.1.2 网络处理器在以太网交换机中的应用
• 1.2 本文的研究的目的
• 1.3 本文的主要研究内容及安排
• 第二章 交换机VPLS 相关技术及协议
• 2.1 VPN 技术
• 2.1.1 VPN 的划分
• 2.2 MPLS 协议及应用
• 2.2.1 MPLS 网络的结构
• 2.2.2 MPLS 标签封装
• 2.2.3 MPLS VPN 网络的结构
• 2.3 MPLS L3VPN（BGP MPLS VPN）技术
• 2.4 MPLS L2VPN 技术
• 2.4.1 VPWS
• 2.4.2 VPLS
• 第三章 三层以太网交换机体系结构和VPLS 相关模块实现
• 3.1 交换机体系结构介绍
• 3.2 MAC 地址管理
• 3.2.1 MAC 地址学习
• 3.2.2 MAC 地址老化
• 3.2.3 MAC 地址同步
• 3.3 NP-1C 网络处理器
• 3.3.1 网络处理器的数据处理
• 3.3.2 网络处理器中断处理
• 3.3.3 网络处理器驱动模块
• 3.3.4 网络处理器微码子系统
• 第四章 网络处理器实现VPLS 流量转发
• 4.1 VPLS 信令协议
• 4.1.1 使用LDP 创建vpls Instance
• 4.1.2 LDP 会话建立
• 4.1.3 VC 标签的分配和管理
• 4.1.4 LDP 会话关闭
• 4.2 VPLS 数据转发
• 4.2.1 VPLS 上行处理
• 4.2.2 VPLS 下行处理
• 4.3 VPLS 流量控制
• 4.3.1 优先级标记
• 4.3.2 流量监管
• 4.3.3 队列调度
• 第五章 总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 工作展望
• 致谢
• 在学校期间的主要研究成果
• 参考文献