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IPv6包过滤转发ASIC

2020-11-22阅读(720)

IPv6包过滤转发ASIC

论文摘要

现代网络技术的发展,使得IPv4向IPv6的过渡成为一个必然。支持IPv6的路由转发系统的研究也因此提上了日程,这为实现IPv4 向IPv6 的平稳过渡和IPv6 最后的全面应用创造了必要的条件。因此,研发应用于高速的IPv6路由器基础平台的IPv6 包过滤转发ASIC 对于IPv6 应用的发展和IPv6 核心技术的国产化具有重要的现实意义。依据当前的IPv6 技术研究现状,确立了以FPGA 作为载体,应用“隧道技术+ NAT-PT”为主要过渡实现方式的思想。根据课题的功能和性能要求,在FPGA 中实现了IPv6 包的过滤转发处理;依据对应的过滤、转发和调度策略,实现了报文头处理、寻径、转发和队列调度设计。最后通过系统的路由器测试以及对测试结果的分析,经过现场调试和试验,证明本系统已实现了设计要求。本系统与传统设计相比,在性能上有了很大幅度的提高,实现了IPv6包的2.5G 线速转发,特别是克服了软件路由中大路由表与大的路由抖动对转发性能的影响。完全实现了电信级IPv6 核心路由器的功能及性能要求。

论文目录

  • 第1章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 IPV6 发展现状、研究意义及存在问题
  • 1.2.1 IPv6 发展背景
  • 1.2.2 IPv6 研究意义
  • 1.2.2 IPv6 研究现状及存在问题
  • 1.3 路由转发系统中NP 技术与ASIC 技术的比较
  • 1.3.1 网络处理器的优势和劣势
  • 1.3.2 ASIC 的优势和劣势
  • 1.3.3 NP 和ASIC 技术的综合选择
  • 1.4 IPV4 向IPV6 过渡技术研究
  • 1.4.1 双栈技术
  • 1.4.2 隧道技术
  • 1.4.3 协议转换技术
  • 1.4.4 过渡技术的综合选择
  • 1.5 本文的主要研究内容
  • 第2章 IPV6 包过滤转发ASIC
  • 2.1 IPV6 高性能路由器基础平台及实验系统
  • 2.1.1 路由系统设计原理与总体结构
  • 2.1.2 IPv6 包过滤转发处理板的设计
  • 2.1.3 IPv6 包过滤转发ASIC
  • 2.2 IPV6 包过滤转发ASIC 基本设计原理
  • 2.2.1 总体框架
  • 2.2.2 IPv6 地址分配
  • 2.2.3 IPv6 报文头格式
  • 2.2.4 包合法性检验
  • 2.2.5 软件处理判别
  • 2.2.6 IPv6 包头分析与过滤转发表控制
  • 2.2.7 IPv6 包调度处理
  • 2.2.8 IPv6 包上下行输出处理
  • 2.2.9 缓冲区控制器
  • 2.2.10 PCI 接口与主控逻辑
  • 2.2.11 IPv4 协议支持
  • 2.3 IPV6 包过滤转发ASIC 总体模块设计和接口时序
  • 2.3.1 上行FPGA 总体设计
  • 2.3.2 下行FPGA 总体设计
  • 2.3.3 POS-PHY leve13 （SPI-3）接口设计
  • 2.3.4 CAM 接口设计
  • 2.4 子模块设计
  • 2.4.1 上行输入包处理模块（IPP）
  • 2.4.2 路由查找控制与CPU 接口模块（RSC）
  • 2.4.3 包路由分析模块（PRA）
  • 2.4.4 队列调度管理模块（QSM）
  • 2.4.5 输出包处理模块（OPP）
  • 2.4.6 二层处理模块（Link Processing）
  • 第3章 包路由分析模块（PRA）设计
  • 3.1 基本原理与功能
  • 3.1.1 模块在系统中的位置
  • 3.1.2 基本功能
  • 3.2 系统设计与实现
  • 3.2.1 总体框架
  • 3.2.2 子模块划分
  • 3.3 子模块设计
  • Frd:结果FIFO 读控制模块'>3.3.1 PraFrd:结果FIFO 读控制模块
  • Ramc:循环Buffer 控制模块'>3.3.2 PraRamc:循环Buffer 控制模块
  • Ana:报文分析与控制模块'>3.3.3 PraAna:报文分析与控制模块
  • Qsmt:QSM 包数据传输模块'>3.3.4 PraQsmt:QSM 包数据传输模块
  • Qsmp:QSM 包FIFO'>3.3.5 PraQsmp:QSM 包FIFO
  • Uct:CPU 包数据传输模块'>3.3.6 PraUct:CPU 包数据传输模块
  • Ucp:CPU 包DPRAM'>3.3.7 PraUcp:CPU 包DPRAM
  • Preg:内部寄存器模块'>3.3.8 PraPreg:内部寄存器模块
  • 第4章 二层处理模块
  • 4.1 上行以太帧解析模块（ULPM）的设计
  • 4.1.1 基本原理与功能
  • 4.1.2 模块在系统中的位置
  • 4.1.3 系统结构
  • 4.1.4 子模块划分
  • 4.1.6 子模块设计
  • 4.2 上行PPP 帧解析模块（ULPP）的设计
  • 4.2.1 基本原理与功能
  • 4.2.2 系统结构设计
  • 4.2.3 子模块设计
  • 4.3 下行成帧模块（DLPM、DLPP）的设计
  • 4.3.1 下行以太帧成帧模块（DLPM）的设计
  • 4.3.2 系统结构设计
  • 4.3.3 下行PPP 帧成帧模块（DLPP）的设计
  • 第5章 路由器测试规范与系统测试
  • 5.1 路由器标准
  • 5.2 路由器测试规范
  • 5.2.1 路由器测试的目的与内容
  • 5.2.2 路由器测试的方法
  • 5.2.3 本路由系统的测试研究
  • 5.3 IPV6 包过滤转发ASIC 的测试
  • 5.4 测试结果分析
  • 第6章 结论
  • 参考文献
  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 致谢
  • 导师及作者简介

    • 相关论文文献

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