流控技術(shù)在分布式路由器FPGA接口卡上的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)用戶與網(wǎng)絡(luò)中流量飛速增加，需要連接網(wǎng)絡(luò)的分布式路由器具有更快的轉(zhuǎn)發(fā)速率，而IP報文在路由器FPGA（Field—Programmable GateArray，現(xiàn)場可編程門陣列）接口卡上的轉(zhuǎn)發(fā)主要是通過接口卡內(nèi)部的FPGA完成，相比于通過CPU（Central Processing Unit，中央處理器）轉(zhuǎn)發(fā)報文的方式，具有更快的轉(zhuǎn)發(fā)速率。面對增加的業(yè)務(wù)流量，網(wǎng)絡(luò)有限的資源無法滿足每個用戶的業(yè)務(wù)需求，而流量控制技術(shù)

2、，簡稱流控技術(shù)，便是通過控制報文在分布式路由器上的轉(zhuǎn)發(fā)速率從而保證網(wǎng)絡(luò)資源的合理利用。為了達(dá)到對業(yè)務(wù)流量進(jìn)一步細(xì)化的目的，分層流控技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，分層流控技術(shù)可以對多用戶、多業(yè)務(wù)進(jìn)行分層調(diào)度從而完成統(tǒng)一管理。所以，在分布式路由器FPGA接口卡上設(shè)計實現(xiàn)流控技術(shù)與分層的流控技術(shù)是十分必要的。而CAR（Committed Access Rate，承諾訪問速率）技術(shù)則作為流量控制的主要的技術(shù)手段被廣泛應(yīng)用，CAR技術(shù)又分為非分層CAR技術(shù)與分層

3、CAR技術(shù)。
　　本論文在分布式路由器的FPGA的接口卡上設(shè)計實現(xiàn)了非分層CAR技術(shù)與分層CAR技術(shù)。
　　首先，介紹了論文的研究背景、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及本論文的研究內(nèi)容。
　　隨后，對流控相關(guān)技術(shù)進(jìn)行相關(guān)介紹，包括QoS（Quality of Service，服務(wù)質(zhì)量）技術(shù)、CAR技術(shù)原理與令牌桶算法。
　　然后，介紹了FPGA接口卡內(nèi)部結(jié)構(gòu)及報文轉(zhuǎn)發(fā)在接口卡內(nèi)的處理流程。
　　接下來，通過對IQoS（In

4、put QoS，上行QoS）模塊、CAR模塊的詳細(xì)設(shè)計與實現(xiàn)，完成FPGA接口卡上的非分層CAR技術(shù)與分層CAR技術(shù)的功能的實現(xiàn)。
　　最后，對具有非分層CAR技術(shù)與分層CAR技術(shù)的FPGA接口卡進(jìn)行功能測試進(jìn)而驗證其功能的實現(xiàn)。而通過比較非分層CAR技術(shù)場景下與分層CAR技術(shù)場景下的報文平均傳輸時延，可以得到分層CAR技術(shù)場景下報文平均傳輸時延較高的結(jié)論，說明盡管分層CAR技術(shù)可以通過對多用戶、多業(yè)務(wù)的分層調(diào)度從而完成統(tǒng)一管理，