论文摘要
随着Internet的发展和新技术的不断出现，对中间网络交换设备的要求越来越高，网络交换设备不仅要具有高速性还要具有高度的灵活性，因此诞生了专门处理网络事务的处理器——网络处理器(NP)。另外一些新的网络应用如数据包过滤、区分服务、服务质量、多播、流量计费等，都需要NP对到达的数据包进行分类。因此数据包分类成为网络处理器中的一种关键操作。 本论文来源于西北工业大学航空微电子中心承担的预研课题：高性能网络处理器的研究与应用，在该研究课题中，作者主要负责NP包分类协处理器的分析与设计。论文的主要研究工作包括： 1．网络处理器体系结构及其发展趋势的研究与分析，包分类相关技术的研究与分析，并对目前包分类算法进行划分和性能比较。 2．将向量折叠思想用于基于元组空间的包分类算法中，在此基础上设计一种改进的包分类算法：元组向量折叠算法TFV。 3．对硬件实现包分类引擎进行研究与分析，基于多域分解包分类算法AFBV，设计一种用于硬件实现包分类的分类器构造方案，并依据该分类器设计包分类引擎模型。 4．编写VerilogHDL代码对该分类引擎模型进行仿真验证，并对其性能进行分析。
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摘要Abstract目录第一章 绪论1.1 课题研究背景及来源1.2 网络处理器的研究及发展状况1.2.1 国内外研究状况1.2.2 NP体系结构及发展趋势1.3 网络处理器中包分类设计1.3.1 NP中包分类的功能及应用1.3.2 包分类在NP中的设计1.4 论文的研究内容及结构安排第二章 包分类技术综述2.1 包分类技术的研究范畴2.2 包分类问题描述2.2.1 包分类的定义2.2.2 包分类器的种类2.2.3 包分类算法的衡量标准2.2.4 设计包分类算法应依据的原则2.2.5 现实规则库的特点2.3 现有包分类算法的划分2.3.1 传统的包分类算法划分方法2.3.2 层次包分类划分方法2.4 本章小节第三章 基于元组向量折叠的包分类算法3.1 元组空间搜索算法3.1.1 元组空间算法思想3.1.2 元组空间的定义3.1.3 元组空间搜索算法的不足3.2 元组向量折叠算法TFV（Tuple Folded Vector）3.2.1 向量折叠的思想3.2.2 元组向量折叠的算法3.3 元组向量折叠算法复杂度的分析3.4 本章小节第四章 基于硬件实现的包分类设计4.1 基于CAM的硬件包分类4.1.1 CAM的查找原理4.1.2 CAM的种类4.1.3 CAM实现数据包分类4.2 基于多域分解的包分类算法4.2.1 BV（Bit Vector）算法4.2.2 ABV（Aggregated Bit Vector）算法4.2.3 AFBV（Aggregated and Folded Bit Vector）算法4.3 基于AFBV算法硬件实现的分类器构造4.3.1 IP地址域分类器的构造4.3.2 端口域分类器的构造4.3.3 协议域分类器的构造4.4 本章小节第五章 基于多域分解包分类引擎详细设计5.1 分类引擎的主要功能和设计参数5.2 包分类引擎的整体架构5.3 包分类引擎的详细设计AddressSearch component详细设计'>5.3.1 IPAddressSearch component详细设计ProcolSearch component详细设计'>5.3.2 PortProcolSearch component详细设计Vector component详细设计'>5.3.3 ComparEVector component详细设计5.4 包分类引擎的工作过程和性能评估5.4.1 包分类引擎的工作过程5.4.2 包分类引擎的性能评估5.5 仿真与性能分析5.5.1 TCAM模型的建立及仿真5.5.2 包分类引擎性能分析5.6 本章小节第六章 结束语参考文献硕士期间发表的论文致谢
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