基于双IXP2400网络处理器的IBAC上ACL的设计与实现

论文摘要

网络发展到今天，越来越明显地呈现出宽带化和综合化的趋势。首先，随着网络传输技术的发展，特别是光纤传输技术的成熟，网络传输速度已经从中低端速率迅速攀升到中高端速率。其次，由于三网合一的趋势的日益增强，以及人们需求的快速增长，要求网络能够同时承载语音、数据、多媒体以及其他形式的网络业务。再次，随着网络规模的飞速发展，IPv4设计时未考虑的缺陷逐渐显示出来，下一代网络将采用IPv6，现在的网络将在一个足够长的时间里，逐步向IPv6过渡。随着多种网络业务的综合化以及新型业务的不断出现，对网络接入设备提出了新的挑战。接入设备不但需要对数据和业务进行快速的处理，还需要能够对不同网络业务进行复杂、深度的智能化处理；不仅需要满足当前网络，还需要可以适应下一代网络的业务要求。由中国科学院声学研究所和南京联创科技公司联合研制的有线无线统一宽带接入控制器，运行于国家下一代互联网中。该系统基于双IXP2400硬件和嵌入式Linux操作系统，支持多种不同接入方式、支持IPv4和IPv6双协议栈，实现了多种接入方式与骨干网络的无缝融合。通过让不同接入网的用户共享同一套核心网资源，降低了运营商在接入网的投资，减少了运营管理的投入，为用户带来了无差别的网络使用体验。本文研究的重点是接入控制器中ACL技术的设计与实现。在介绍网络处理器的基本原理后，将详细分析系统的总体设计，其中包括硬件平台、软件平台、操作系统等方面。然后，根据对ACL功能模块的剖析，对ACL软件的设计流程、思路、相关接口设计进行了详细分析，并给出了整个ACL的实现。最后在实际的系统和网络环境里，对ACL进行了可操作性和功能上的测试。本文阐述的思路和步骤，可广泛应用于网络设备和嵌入式系统的设计。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 缩略语
• 第一章 概论
• 1.1 项目背景
• 1.2 项目的必要性
• 1.2.1 IPv6技术和面临的问题
• 1.2.2 BWA是推广IPv6应用的良机
• 1.1.2.1 BWA与Last Mile问题
• 1.2.2.2 BWA与宽带移动业务
• 1.2.2.3 BWA与IPv6
• 1.3 IBAC的主要功能
• 1.4 本人主要工作
• 1.5 论文结构说明
• 第二章 网络处理器
• 2.1 网络处理器的基本概念
• 2.1.1 通用处理器、ASIC与网络处理器
• 2.1.2 网络处理器的定义和一般结构
• 2.1.3 网络处理器的特点
• 2.2 Intel IXA介绍
• 2.2.1 Intel IXP2400简介
• 2.2.2 Intel IXA可移植框架
• 第三章 系统的总体设计
• 3.1 系统硬件平台解决方案
• 3.2 IBAC系统软件平台选择
• 3.2.1 通用软件开发解决方案
• 3.2.2 操作系统选择
• 3.2.2.1 为什么选择Linux操作系统?
• 3.2.2.2 系统的实时性设计
• TM在IBAC系统上的应用'>3.2.2.3 6WINDGate^TM在IBAC系统上的应用
• 3.3 IBAC操作系统组成
• 第四章 IBAC中ACL的原理与实现
• 4.1 IBAC中ACL概述:
• 4.1.1 ACL综述
• 4.1.2 有关INLIF表
• 4.2 ACL需求规定及设计:
• 4.2.1 ACL上层软件需求规定
• 4.2.2 ACL功能实现:
• 4.2.3 各个部件的相关设定和条件
• 4.3 ACL实现
• 4.3.1 CLI设计
• 4.3.1.1 创建/删除PCL条目
• 4.3.1.2 为PCL条目添加PCE
• 4.3.1.3 设置PCL缺省Action
• 4.3.2 ACL上层软件流程设计
• 4.3.3 接口设计
• 4.4 数据结构和CC底层写表接口
• 4.4.1 CC中的ACL数据结构
• 4.4.2 CC底层写表接口
• 4.5 微引擎层面上的流程设计
• 第五章 ACL功能验证
• 5.1 上层软件的可操作性验证
• 5.2 检验内存表项正确性
• 5.3 检验ACL功能
• 参考文献
• 致谢