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基于网络处理器的ATM流量监测探针设计与实现

2020-11-22阅读(353)

基于网络处理器的ATM流量监测探针设计与实现

论文摘要

数据网络越来越多地承载实时与多媒体业务,ATM由于可以为业务提供保证的服务质量,被广泛应用作骨干网的承载网。对ATM网络流量监测管理是保证网络性能与可靠性的重要手段,对网络运维管理、故障诊断以及性能提升等方面都有极其重要的意义。 本文详细分析ATM信元交换过程,提出ATM流量监测分析指标。剖析网络处理器的内部结构的,设计与实现了高性能的分布式ATM网络流量监测探针。该监测探针捕获链路中的ATM信元,由网络处理器实现ATM流量与性能分析。本探针作为中科院计算所大型项目NetTurbo IP网络监测分析系统重要组成部分,已经在实际的网络中部署应用。本文主要工作描述如下: 首先完成ATM网络监测指标设计。通过对ATM网络层次与网络协议的具体分析,根据ATM网络的结构特点,并根据网络处理器的实际的硬件特点,将ATM网络的流量指标分为VC、VP、端口三个不同的层次级别。并可以根据用户的特定要求,完成ATM网络中永久虚链路VPC的流量监测。 然后完成C5上ATM信元定界算法的设计实现。RxSync处理器接收的是由ATM信元组成的字节流,在RxSync中完成信元定界。信元定界的算法描述如下:RxSync通过连续的检测5个字节,若发现5个字节的多项式除以x8+x2+x+1后余0,则表明这5个字节就是信元头,再加上后面的48个字节就是一个ATM信元。 接着完成C5中VP、VC表查找算法的设计实现。UNI接口的ATM信元头中VPI、VCI一共占用24位,而NNI接口中占用更多,达到了28位,如何搜索28位长度的数据表会是一项相当艰巨复杂的任务,而且非常耗费内存空间。本系统采用算法将索引值压缩至16位。表查找主要是在RxByte处理器中完成的。 最后完成基于C5的ATM流量监测探针的设计与实现。基于C5实现的ATM流量监测探针能够完成对ATM网络的各协议层次的流量监测分析,探针单板支持1个OC-12端口4个OC-3端口,从功能与性能上都很好的满足了用户的需求。目前探针已通过测试,在用户的网络环境中实际运行。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 插图索引
  • 附表索引
  • 第1章 序言
  • 1.1 ATM网络现状及其问题
  • 1.2 网络处理器技术的现状及前景
  • 1.3 网络流量监测的意义
  • 1.4 本文的主要工作
  • 1.5 论文总体结构和章节安排
  • 第2章 ATM流量监测与网络处理器技术概述
  • 2.1 ATM流量监测技术
  • 2.1.1 ATM网络协议模型
  • 2.1.2 ATM信元交换
  • 2.1.3 ATM流量监测技术
  • 2.2 MOTOROLA C5网络处理器技术概述
  • 2.2.1 Motorola C5结构
  • 2.2.2 Motorola C5工作模式
  • 2.2.3 Motorola C5与Intel 2400比较
  • 2.3 小结
  • 第3章 ATM流量监测指标设计
  • 3.1 引言
  • 3.2 ATM网络物理层流量监测指标
  • 3.3 ATM层流量监测指标
  • 3.4 AAL层流量监测指标
  • 3.5 小结
  • 第4章 ATM流量监测探针设计与实现
  • 4.1 引言
  • 4.2 软件结构
  • 4.2.1 数据层处理流程
  • 4.2.2 与其他模块接口
  • 4.2.3 PCI通道的通信协议
  • 4.2.4 HT通道的通信协议
  • 4.2.5 VP和VC粒度统计信息表的结构
  • UI模块设计实现'>4.3 MANGUI模块设计实现
  • UI子模块接口程序关系'>4.3.1 MANGUI子模块接口程序关系
  • 4.3.2 XP初始化模块设计说明
  • 4.3.3 XP主模块设计说明
  • RECV子模块设计'>4.4 ATMRECV子模块设计
  • RECV子模块的内部关系'>4.4.1 ATMRECV子模块的内部关系
  • RECV主模块设计说明'>4.4.2 ATMRECV主模块设计说明
  • RECV接收线程设计'>4.4.3 ATMRECV接收线程设计
  • 4.4.4 RxSync处理器模块
  • 4.4.5 ATM信元定界算法
  • 4.4.6 RxByte处理器模块
  • 4.4.7 C5中的CAM技术应用
  • 4.4.8 VP、VC查表算法
  • RAS子模块设计实现'>4.5 AAL5RAS子模块设计实现
  • RAS子模块程序结构关系'>4.5.1 AAL5RAS子模块程序结构关系
  • RAS主模块'>4.5.2 AAL5RAS主模块
  • RAS接收模块'>4.5.3 AAL5RAS接收模块
  • RAS重组发送模块'>4.5.4 AAL5RAS重组发送模块
  • 4.5.5 RxByte处理器模块
  • 4.5.6 TxByte处理器模块
  • SEND子模块设计实现'>4.6 FPSEND子模块设计实现
  • 4.7 小结
  • 第5章 实验分析
  • 5.1 测试环境
  • 5.2 测试过程
  • 5.2.1 流量指标测试
  • 5.2.2 HT通道测试
  • 5.3 测试结论
  • 结束语
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录A 参加的主要项目和发表的主要论文

    • 相关论文文献

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