基于NetFPGA10G的網(wǎng)絡(luò)組件休眠和存儲(chǔ)功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、針對(duì)下一代互聯(lián)網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展、資源動(dòng)態(tài)適配的需求，并有效解決現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)可擴(kuò)展性、安全性、移動(dòng)性支持差等問題，本文作者所在項(xiàng)目組提出了智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。
　　本文根據(jù)智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)中典型網(wǎng)絡(luò)組件模型，通過模塊化的設(shè)計(jì)部署，在硬件開發(fā)平臺(tái)NetFPGA10G上，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)組件轉(zhuǎn)發(fā)、端口休眠與服務(wù)內(nèi)容存儲(chǔ)等功能，并對(duì)實(shí)現(xiàn)結(jié)果進(jìn)行了初步的功能測(cè)試與性能分析。本文的研究工作得到了國(guó)家973項(xiàng)目“智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ)研究”的資助。
　　

2、首先，本文分析了目前互聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀及其存在的諸多問題，并簡(jiǎn)要介紹了智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)基本架構(gòu)與典型網(wǎng)絡(luò)組件模型。本文從開放性、可重構(gòu)以及對(duì)綠色節(jié)能與內(nèi)容緩存的支持等方面介紹了課題研究的意義及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。
　　其次，本文介紹了課題研究所涉及的主要概念與相關(guān)技術(shù)。包括智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)、SDN體系與OpenFlow架構(gòu)、NetFPGA10G平臺(tái)開發(fā)相關(guān)技術(shù)。
　　再次，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于NetFPGA10G的網(wǎng)絡(luò)組件休眠與存儲(chǔ)功

3、能關(guān)鍵模塊。其中，休眠功能的實(shí)現(xiàn)包括轉(zhuǎn)發(fā)模塊和休眠執(zhí)行模塊;存儲(chǔ)功能的實(shí)現(xiàn)包括內(nèi)存分配與管理模塊、包頭解析模塊、數(shù)據(jù)包存儲(chǔ)模塊、內(nèi)容匹配查找模塊與結(jié)果反饋模塊。
　　最后，本文搭建了NetFPGA10G開發(fā)平臺(tái)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)組件休眠與存儲(chǔ)功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了功能驗(yàn)證與性能測(cè)試。休眠功能的驗(yàn)證內(nèi)容包括:平臺(tái)搭建完整性驗(yàn)證、轉(zhuǎn)發(fā)模塊功能驗(yàn)證、休眠執(zhí)行模塊功能驗(yàn)證以及休眠模塊聯(lián)合驗(yàn)證。存儲(chǔ)功能的驗(yàn)證與測(cè)試包括:存儲(chǔ)功能驗(yàn)證、查詢返回功能驗(yàn)證

4、，并且從丟包率、CPU占用率以及查詢返回時(shí)延等方面對(duì)存儲(chǔ)模塊的性能進(jìn)行測(cè)試分析。驗(yàn)證測(cè)試結(jié)果顯示符合方案設(shè)計(jì)要求。
　　基于NetFPGA10G的網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的技術(shù)難點(diǎn)是:1）NetFPGA10G平臺(tái)環(huán)境搭建;2）網(wǎng)絡(luò)組件模塊化的設(shè)計(jì)，便于系統(tǒng)重構(gòu);3）網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)重構(gòu)，存儲(chǔ)空間的分配與管理。
　　本文實(shí)現(xiàn)的基于NetFPGA10G的網(wǎng)絡(luò)組件休眠與存儲(chǔ)功能，提供了一個(gè)模塊化設(shè)計(jì)的智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)組件的實(shí)現(xiàn)方案，為下一代