论文摘要
随着在网络监控、流量计费以及支持QoS 的网络设备中流分类技术实现的功能复杂度不断提高,对已分类数据进行数据队列管理的难度也不断增大,成为整个系统成功的基础之一。同时伴随着SONET 等这些宽带IP 网络的应用,对庞大的数据和流量类型进行线速处理成为迫切的需求,传统的数据队列管理技术已经不能满足需求。本文首先介绍了数据队列管理的完整功能和各种数据队列管理技术,并分析了目前普遍应用的两种数据队列管理的实现方案,包括基于软件和基于硬件的数据队列管理。在此基础上针对宽带IP 网络监控系统的需求,提出了一个基于硬件实现的高速数据队列管理的ASIC 设计解决方案。在该设计方案中采用了可配置的数据缓冲管理器和集中式排队管理器的设计方法,从而使该数据队列管理单元的设计方案能适用于多种不同类型的RAM 产品,并支持多个队列的排队、调度和数据输出限速,具有广泛的适应性。同时本文还针对实际应用的特点,提出了一系列旨在提高数据包缓冲器读写访问带宽以及多队列操作效率的设计方案。在完成设计和实现的基础上,本文还简要的介绍了对数据队列管理单元的仿真和测试方案。该设计方案实现于一颗百万门级的ASIC 芯片上,并集成于一个SONET上对分组数据包的分类、监控以及统计计费系统中,提供了对两路OC48 光网络上5Gbps 数据流量的数据队列管理服务。
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