可編程路由器中控制平面的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)過了四十多年的高速發(fā)展，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)在動(dòng)態(tài)擴(kuò)展性、安全可控性以及路由管理等方面都存在需要解決的難題。未來互聯(lián)網(wǎng)研究通過對(duì)新型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、新協(xié)議、算法以及實(shí)現(xiàn)技術(shù)等進(jìn)行大量的理論分析和實(shí)驗(yàn)測試，旨在從根本上解決目前互聯(lián)網(wǎng)所面臨的挑戰(zhàn)。隨著未來互聯(lián)網(wǎng)研究的深入開展，傳統(tǒng)的路由器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備很難滿足相關(guān)實(shí)驗(yàn)的研究要求，因此，設(shè)計(jì)出靈活高效的可編程路由器是構(gòu)建未來互聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)。
　　 本文提出了基于NetFPGA的可

2、編程虛擬路由器系統(tǒng)架構(gòu)，結(jié)合NetFPGA硬件開發(fā)板的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)優(yōu)勢和軟件路由引擎的靈活可編程性，并利用虛擬化技術(shù)OpenVZ實(shí)現(xiàn)路由器的虛擬隔離性，在數(shù)據(jù)包路由轉(zhuǎn)發(fā)、虛擬化映射與調(diào)度、路由器的可編程性研究等方面為未來互聯(lián)網(wǎng)研究提供了實(shí)驗(yàn)測試功能。系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)分為數(shù)據(jù)平面、控制平面和管理平面三個(gè)平面，本文主要完成系統(tǒng)控制平面的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)工作，主要包括以下內(nèi)容:
　　 1.通過對(duì)當(dāng)前的可編程路由器系統(tǒng)對(duì)比分析，結(jié)合本系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)開發(fā)需求

3、，設(shè)計(jì)提出了基于NetFPGA的可編程虛擬路由器的系統(tǒng)架構(gòu)。
　　 2.按照系統(tǒng)分平面設(shè)計(jì)思想和控制平面子系統(tǒng)的需求目標(biāo)，在主機(jī)虛擬實(shí)現(xiàn)了多個(gè)虛擬路由器，以滿足多用戶實(shí)驗(yàn)研究需求;通過通信控制模塊建立并維護(hù)虛擬映射表，保證數(shù)據(jù)包準(zhǔn)確傳送到對(duì)應(yīng)虛擬機(jī)路由器;虛擬機(jī)中調(diào)度收發(fā)模塊和路由器模塊組件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的路由調(diào)度、路由計(jì)算及路由表項(xiàng)的更新，實(shí)現(xiàn)可編程路由器的控制平面的基本功能。
　　 3.結(jié)合系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)特點(diǎn)，總結(jié)路由模塊