【摘要】：隨著Internet的發(fā)展和新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，對(duì)中間網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備的要求越來(lái)越高，網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備不僅要具有高速性還要具有高度的靈活性，因此誕生了專門處理網(wǎng)絡(luò)事務(wù)的處理器——網(wǎng)絡(luò)處理器(NP)。另外一些新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用如數(shù)據(jù)包過(guò)濾、區(qū)分服務(wù)、服務(wù)質(zhì)量、多播、流量計(jì)費(fèi)等，都需要NP對(duì)到達(dá)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行分類。因此數(shù)據(jù)包分類成為網(wǎng)絡(luò)處理器中的一種關(guān)鍵操作。 本論文來(lái)源于西北工業(yè)大學(xué)航空微電子中心承擔(dān)的預(yù)研課題：高性能網(wǎng)絡(luò)處理器的研究與應(yīng)用，在該研究課題中，作者主要負(fù)責(zé)NP包分類協(xié)處理器的分析與設(shè)計(jì)。論文的主要研究工作包括： 1．網(wǎng)絡(luò)處理器體系結(jié)構(gòu)及其發(fā)展趨勢(shì)的研究與分析，包分類相關(guān)技術(shù)的研究與分析，并對(duì)目前包分類算法進(jìn)行劃分和性能比較。 2．將向量折疊思想用于基于元組空間的包分類算法中，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一種改進(jìn)的包分類算法：元組向量折疊算法TFV。 3．對(duì)硬件實(shí)現(xiàn)包分類引擎進(jìn)行研究與分析，基于多域分解包分類算法AFBV，設(shè)計(jì)一種用于硬件實(shí)現(xiàn)包分類的分類器構(gòu)造方案，并依據(jù)該分類器設(shè)計(jì)包分類引擎模型。 4．編寫VerilogHDL代碼對(duì)該分類引擎模型進(jìn)行仿真驗(yàn)證，并對(duì)其性能進(jìn)行分析。
【學(xué)位授予單位】：西北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TP332
【圖文】：

硬件協(xié)處理器可以集成在NP內(nèi)部，也可以安排在NP片外。從體系結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，它一般有兩種不同的組織方式[4]:數(shù)據(jù)流方式 (Streaming)和旁路查詢方式(Look一Aside)，如圖1一1所示。stre田衛(wèi)ing方式的協(xié)處理器可以直接得到所需要處理的數(shù)據(jù)，并以流水線的方式修改這些數(shù)據(jù)。這種方式的缺點(diǎn)是為了避免成為流水線中的瓶頸，必須以線速工作，另外它集成在設(shè)計(jì)中，難于修改。Look一Aside方式在操作上與過(guò)程調(diào)用基本相同，主處理器在需要的時(shí)候調(diào)用協(xié)處理器。這種協(xié)處理器有模塊化的優(yōu)勢(shì)，整個(gè)設(shè)計(jì)可以在無(wú)需對(duì)體系結(jié)構(gòu)做重大修改的情況下進(jìn)行擴(kuò)展，容納更多的協(xié)處理器。然而它的缺點(diǎn)是，計(jì)算所需要的所有信息，都必須從主處理器獲得，增加了它們之間的數(shù)據(jù)傳遞。I與c琉11少1‘”、撇撇髓鑲黝蠢踢翩 翩翩Nd鉚。盤行‘~C誘ppl監(jiān) 監(jiān))))摹燃粼毅磨珊到 到到 到Stre田n且ng圖1一1硬件協(xié)處理器在NP中的兩種組織方式依據(jù)專用協(xié)處理器在NP中的兩種設(shè)計(jì)方式 (Streaming和Look一Aside)，包分類引擎在NP中的設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)有兩種結(jié)構(gòu)[s]:聯(lián)機(jī)分類(Streaming結(jié)構(gòu))和脫機(jī)分類(Look一Aside結(jié)構(gòu))。聯(lián)機(jī)分類是將包分類協(xié)處理器置于包的數(shù)據(jù)通路上

如果有好的哈希函數(shù)的話，算法的執(zhí)行速度比較快。此類算法有:Confliet一 FreeReetangleSeareh[19]， TuPlespacesearch[20)和T即 lePruning[2，]。圖2一1是這種分類方法的一種形式劃分[川，鄰近的各種算法都是相關(guān)的，混合算法在四分區(qū)域的邊界相互重疊，*號(hào)表示與此相關(guān)的一系列算法。

綴10*就可以用序偶 <l0000， 11000>表示。在表項(xiàng)的匹配查找中，CAM將比較字寄存器中的值與掩碼相“與”，再將其與內(nèi)部的值比較看是否相等，如果相等表示關(guān)鍵字與該表項(xiàng)匹配，否則不匹配。如圖4一1所示[9]，具有四個(gè)單元的cAM，在第一個(gè)單元里(第一列)01000是關(guān)鍵字，11000是掩碼。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在各個(gè)單元中，可以并行訪問所有的單元。例如，為了查詢與10100相匹配的關(guān)鍵字，首先將10100向每一個(gè)存儲(chǔ)單元進(jìn)行廣播。在每一個(gè)存儲(chǔ)單元中，對(duì)關(guān)鍵字10100先用掩碼字將不需要比較的部分屏蔽掉

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 吳層;基于IXP2400的改進(jìn)RFC算法的研究與設(shè)計(jì)[D];北京交通大學(xué);2008年

2 司鵬喜;多網(wǎng)網(wǎng)關(guān)中基于網(wǎng)絡(luò)處理器的微引擎軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2009年

3 焦小斌;基于區(qū)分服務(wù)的流量控制與測(cè)量技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2747666