基于ForCES体系结构的IPv6路由器的研究与实现

分析了开放网络体系结构研究现状,并在ForCES体系框架下提出一个OpenRouter路由器结构模型,该模型由四个逻辑层次组成,三个标准的API对路由器进行功能模块化分离,使标准模块化路由器实现成为可能。在此基础上,重点介绍了遵从OpenRouter结构模型的IPv6路由器系统的实现及关键技术。     

增强路由器安全性的一种措施

路由器是军用电子信息系统的关键互联设备,提高路由器自身的安全性非常必要。首先对路由器涉及到的安全问题作了较为详细地分析,然后给出一种增强路由器安全性的技术措施。该措施重点处理终点包对路由器的威胁,将入侵检测模块与数据包过滤模块进行联动,通过入侵预防、入侵时的检测和响应、入侵后的快速分析与恢复等三个环节,提高路由器抗攻击的能力。最后探讨了该措施对路由器性能的影响。     

LS-DSP路由器的低功耗设计

LS-DSP是用于航天图像处理的数字信号处理器,内部的协处理器由处理元PE阵列构成。路由器则是实现PE阵列网格互连的专用部件,也是操作最频繁的部件。如何降低处理器功耗,提高算法的执行效率是一个非常重要的研究课题。针对LS-DSP路由器的电路进行门控时钟的低功耗设计改进,并以算法为例进行了控制、执行过程功耗分析和比较。实验结果表明,改进结构的路由器降低功耗76%。     

高性能路由器并行转发技术

随着线路传输速率的快速提高,报文线速转发面临极大挑战。基于并行处理技术,提出分布式并行转发引擎结构,实现高速报文转发。针对并行转发引擎负载分配问题,设计AHDA(Adaptive Hashing DispatchAlgorithm)算法,该算法为综合考虑负载均衡和报文保序提供支持。模拟结果表明,AHDA算法均匀分配负载,保证很低的报文乱序率,对网络处理器规模具有良好的可扩展性。     

分布式BGP协议体系结构

随着Internet规模的扩展和连接密度的增加,作为域间路由标准的BGP协议面临严峻挑战。集群路由器的出现,其分布式的计算资源、存储资源以及体系结构上的高度可扩展,有利于解决BGP协议面临的这些问题。在分析BGP协议体系结构无法适应集群路由器分布式特点的基础上,通过对BGP协议功能的解耦合,提出一种新的、分布式的BGP协议体系结构。与传统方式相比,分布式BGP体系结构能够充分利用集群路由器的分布式的计算资源和存储资源,在协议可靠性、管理维护成本、协议多维可扩展性和简化BGP网络设计等方面具有极大优势。     

影响 MPP 通讯性能的因素分析及解决途径探讨

本文分析了MPP中产生通讯延迟的几个重要因素,概述了这些方面的研究现状,给出提高通讯性能的一些策略和研究要点。     

SpaceWire网络热点通信模式的缓存资源分配算法

基于SpaceWire网络在热点通信模式下的工作特点,研究缓存资源的分配算法。给出均匀通信模式和热点通信模式的释义;推导网络路由节点的满负荷概率和平均延时的解析方法,计算网络中的关键通信节点;再给出SpaceWire网络缓存资源分配算法。利用Opnet网络仿真平台建立SpaceWire通信模型,仿真了不同通信模式中采用缓存优化策略前后的关键性能指标。研究结果表明:在热点通信模式状态下,该缓存资源分配算法在保证总资源一定的前提下,网络系统的平均延时降低,优化了SpaceWire网络性能。     

基于分布式转发交换的并行路由器关键技术研究

随着Internet链路速率和IP前缀数目的不断增长,对路由器的转发和交换能力提出了更高的要求.提出一种基于分布式转发交换的并行路由器体系结构,采用多个低速的能够独立转发和交换报文的功能部件构成多级流水线,以流水的方式执行报文转发和交换.对该结构实现关键技术--基于子树映射的IP流水查找机制进行了深入的研究,提出了相应的解决方案,并指出了下一步的研究方向和思路.     

基于并行流水的转发引擎设计与性能分析

光通信技术对核心路由器报文转发能力不断提出更高的要求。10Gbps光传输技术已经使现有的各种软硬件路由查找方法成为核心路由器转发能力的瓶颈,而更高性能的光传输技术则已经突破了存储器访问速度的极限,使得基于单片存储器的路由转发方法无法应付未来日益增长的需求。在硬件存储器价格非常低的前提下,提出一种使用多个存储器并行流水查找的硬件转发实现结构。通过使用Internet上真实报文数据进行的性能模拟可以看出,随着并行度的增加,整个转发结构可以获得近似于线性的性能加速比。     

使用FPGA设计高可靠SpaceWire路由器

为了提高系统的可靠性和可用性，提出一种基于静态随机存取存储器（Static Random-Access Memory,SRAM）型现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array, FPGA）的SpaceWire路由器设计方法。路由器通过系统级三模冗余技术加固，采用基于位流重定位的动态部分刷新技术修复系统中发生的软故障，并提出一种基于工作输入和健康现态的实时状态同步方法，以确保故障模块修复后的状态与其他模块同步。因此，该系统能够进行错误掩蔽和自我修复。在Xilinx Virtex-5 FPGA开发板ML507上对所提出的路由器系统结构和设计方法进行实现和验证。实验结果表明，路由器的可靠性和可用性显著增加，且系统的实时性很好，能保证路由器在整个工作过程中提供正常服务而不会引起系统功能中断或延迟；位流重定位技术的采用将所需存储空间减少三分之二，同时也降低了原始位流本身故障的可能性。