路由器中若干技术问题研究(可复制论文).pdf

要摘受以下一些因素的驱动,路由器需要不断提高其所能提供的系统容量和端口鋈思扑慊砟芰Φ牟欢显銮亢途钟蛲际醯难该头⒄故沟霉阌网成为互联网容量进一步提高的主要瓶颈。浼际醯玫搅搜该头⒄梗琖和技术将单根光纤的可利用传输带宽提高到级。操作,这些操作的性能主要受可以利用的存储器带宽限制,由于存储器带宽的增长严重滞后于摩尔定律的增长速度,因此路由器成为互联网容量进一步扩充的主要瓶颈。而提高路由器容量的主要方法就是采用特定的结构或者算法提高这些基本文主要研究了路由器中的如下功能:实现结构。对于大容量高速统计需求,大学的基于狢算法的解决方案,该方案采用了存储器层次结构的思路,但存在实现难度过高的缺点,在对这种方案介绍的基础上,本文提出了一种更加有效的解决方案—庵址桨甘迪旨虻ィ梢苑奖愕脑贔蛘逜惺迪郑且实现成本远远低于基于狢算法的结构,本文对这种方案的性能进行了报文转发是路由器需要完成的主要功能之一。报文到达后,以报文的目的口地址作为索引,查找转发表,得到报文对应的下~跳输出端口,这个过程被称为本文在对楸硭璧淖畛で白浩ヅ洳楸斫樯艿幕∩希岢隽撕饬靠诓表解决方案是否优越需要考虑的主要方面。在此基础上,总结了主要的基于软件的口查表解决方案,基于硬件的碑查表解决方案,基于的楸斫饩方案的实现结构、相关算法、优缺点、应用范围等问题,并提出了两种新的速率:路由器中各种功能的实现通常需要依赖查表、交换、报文缓冲和队列调度等本操作的性能。臣乒δ本文首先研究了统计功能的分类,在此基础上,研究了不同统计功能的可能提出了一种深入研究。口查表查表解决思路。诓楸北京邮电大学博士学位论文
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砉;笤㎞魍臣乒δ躀楸砘诹鞯谋ㄎ姆掷喙随着因特网的发展,人们对于业务质量的需求不断提高,导致越来越多的网络设备逐渐或部分采用基于流的报文处理方法:首先对到达的报文进行分类,然后根据分类结果进行相应的调度、处理、统计、流控。本文在分析已有的基于流的报文分类结构的基础上,提出了基于硬件哈希表的报文分类结构。并进行了如下的创新工作:永砺鄯治龊头抡媪礁龇矫嫜究了均匀映射和非均匀映射两种情况下的哈希查表性能规律,以指导基于硬件哈希表的报文分类结构及算法的选择。陀布2楸碛τ弥械男铝骷尤胧О问题,提出了两种结构,可以将新流加入失败概率降低到忽略不计的程度,并具有实现简单、成本低的优点。治隽思钢执笕萘坑布1硎迪纸峁梗岢了一种基于的多级硬件哈希表结构,并对其静态查表性能和动态查表性能进行了深入研究,具有一定的理论和实用价值。岢隽艘恢中掠钡挠布希表压缩方法,可以有效降低构建硬件哈希表所需的存储器空间,提高报文分类性能,并对其性能进行了深入研究。杂谠诰哂薪幽煽刂葡低持胁捎肅表进行报文分类,提出了一种新颖的结构和对应的算法,可以大大压缩所需表的容量,并对其性能进行了深入研究。凸S成涞木庑晕侍猓岢隽哈希映射均衡度的概念,并对基于取模运算的哈希映射均衡性进行了深入的研诹鞯谋ㄎ姆掷究。熬┯实绱笱Р┦垦宦畚
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◆回曰第一章绪论路由器概述本节首先介绍了路由器所包含的基本功能,回顾了路由器体系结构的演进过进一步发展过程中将会遇到的一些主要问题以及对应的一些解决方法,并提出了路由器是构架因特网的核心设备之一,从因特网出现之初,路由器经历了数十年的发展,系统容量不断增加,体系结构也发生了多次变化,。路由器的主要任务是完成报文转发,即根据报头中的目的刂罚ǖ酱输入端口的口报文转发到正确的输出端口。为此,在路由器中通常需要运行一定的路由协议【】软件,通过路由协议软件,以及用户的手工配置,在路由程,接下来说明了路由器进~步的发展方向,在最后一小节中,分析了路由器在本文的研究方向。.酚善骰竟δ芙樯本功能并没有发生太大的变化,如图尽一弹查表篇
信息。疋查表过程即根据报文的目的刂罚檎衣酚善髦械淖7⒈恚玫奖【】的地址分配和路由方案被采纳。一方面有效抑制了转发表大小的指数增长趋势,提高了口地址的利用率,但同时也增加了楸硎迪值母丛佣取度和下一跳输出端口,对于一个目的口地址,它可能与多个前缀同时匹配,此时需要按照匹配的最长前缀对应的输出端口进行报文转发,这样的查表过程称为最长前缀匹配报文处理即按照协议的要求,对报文的内容进行相应的修改。例如对于伊【,】,可能的报文处理操作包括标签奶婊唬昵┒颜坏难交换功能主要存在于包含多个输入输出端口,尤其是包含多块接口板的路由器中。交换功能的主要任务是:根据楸淼