一种基于维序的多路径交换网络路由算法

交换网络是高性能路由器的核心。由于可扩展性好,性能价格比高,3D-Torus等多级交换网络已经在T比特路由器中得到应用。交换网络路由算法是T比特交换网络中的关键技术之一。本文面向3D-Torus,提出了一种基于维序的多路径路由算法。该算法针对交换网络的要求,在多条等代价最短路径上平衡负载,简单高效,易于硬件实现。     

T比特路由器高速转发引擎的设计与实现

设计并实现了T比特路由器中的转发引擎模块，该模块采用基于子模块处理器的并行转发结构，基于FPGA的并行流水线处理技术，结合分段查表算法，实现了10GPOS接171，IPv4／v6双协议栈的线速转发。试验测试表明该引擎能高效、稳定地达到设计目标，充分满足T比特路由器的整体需求。     

支持ForCES的分布式IP路由器技术研究

从组成路由器的控制件和转发件两类基本模块来看，下一代的IP路由器需要做很大的改进。文章提出了一种分布式的模块化的路由器架构，讨论了控制件和转发件的实现机制，给出了Linux下的具体实现，并在最后构建了基于网络处理器的分离模块路由器。     

路由器可扩展技术研究

针对目前网络对于路由器可扩展性的需求,详细介绍了与路由器可扩展性相关的几种关键技术。主要包括路由器交换容量扩展技术、路由器交换端口速率扩展技术、多协议高速转发可扩展技术等,深入分析这些技术的特点,并提出路由器交换容量、交换端口数目、端口速率以及多协议高速转发扩展的实现方案。     

基于GMPLS的T比特路由器结构研究

GMPLS是一种将电层包交换技术与光层大颗粒度交换技术有机融合在一起的新技术,其统一的控制管理层面简化了网络的结构;在研究了多种T比特路由器结构的基础上,该文提出了一种将电处理技术优势和光技术优势有机结合的光电混合、多种交换颗粒度的大容量交换路由结构。     

T比特路由器中并行交换结构的实现方案

文章结合国家863项目T比特高性能路由器的研发,提出了用PS(并行交换)结构,利用多个G比特级交换结构来构架一个T比特级的交换网络。这样可以充分利用已掌握的成熟的G比特交换技术,同时也使该交换网络具备良好的可扩展性。     

基于分组TCAM的T比特高性能路由器快速查找更新技术

针对传统TCAM查找更新方法复杂度高、无法满足高性能路由器线速查找转发需求的问题,提出一种基于分组TCAM的路由查找更新技术.介绍T比特高性能路由器的系统架构,提出基于分组TCAM的路由查找更新架构,以及基于统计预测的预留表项空间算法,进行路由查找更新算法的设计.搭建测试验证环境,采用MAE-WEST和MAE-EAST路由表项数据,进行线速查找转发处理性能的分析测试.     

MPP互连网络在T比特路由器设计中的应用

互连网络是MPP系统的重要组成部分，目前关于互连网络的研究已经取得了许多成果，并且在应用上积累了丰富的经验。因特网的迅速发展使对T比特交换技术的研究成为热点。本文着重分析将目前成熟的、具有较好扩展能力的MPP互连技术用于T比特路由器设计的可行性以及仍需解决的问题，并介绍三雏Torus网络在AVICI TSR路由器设计中的应用。     

面向应用的可编程报文转发技术研究

Internet正从单一服务形式的网络逐步向多服务、智能化网络发展。根据应用的需求和特征,通过可编程机制动态形成适应应用的报文转发机制,是未来路由器发展的趋势。该文提出了一种面向应用转发的多服务虚拟交换路由器结构:PVSMR,并对其主要构成及其关键实现技术进行了深入的探讨。PVSMR基于资源分割形成的虚拟转发结构,它能够提供与多类应用相适应的、灵活的报文处理和转发控制能力。     

基于FPGA实现的10Gbps高速转发引擎设计分析

高速特发引擎的设计是T比特路由器设计中的关键和难点,本文围绕传输带宽需求、查表时间需求和包头处理时间需求以及器件水平等方面对基于FPGA实现的10Gbps高速转发引擎进行了详细的分析,讨论了高速转发引擎各功能模块的设计可行性,并给出了一种可行的实现方案。     

基于自我抑制泛洪的MAODV协议

在Ad Hoc网络中,每个节点都可以作为路由器来转发分组,因此在路由协议中如何减少分组传输的数目将会对网络性能有所提高.对此提出了一种改进的MAODV/SP协议,它在MAODV基础上利用自我抑制的泛洪机制来有效地控制广播分组的数目,仿真实验结果表明它具有较好的性能.     

太比特核心路由器及其关键技术的研究

随着Internet的应用迅猛发展,主干网络上的信息流量急剧增长,对太比特(Terabit,即10^32 bit)核心路由器有迫切的需求,研究和开发太比特核心路由器已成为热点．综述了近年来在太比特核心路由器方面研究的最新成果,介绍了太比特核心路由器的新功能,并对新一代超高速太比特核心路由器的分布式体系结构进行了分析和研究,重点讨论了可扩展的多维交换结构．文中详细叙述了太比特核心路由器的关键技术,其中包括高速背板、高密度接口、路由表查找、数据包分类、资源管理、高性能核心路由器操作系统和核心软件以及QoS保证．最后,对太比特核心路由器技术的发展趋势进行了展望．     

基于概率模型的E-2D Mesh网络容错性分析

研究了太比特路由器核心交换网络拓扑的一种新结构-E-2D Mesh.提出一种计算E-2D Mesh网络连通率的新方法.证明了当网络结点失效率控制在0.66%以下时,具有四万多个结点的E-2D Mesh网络可保持不低于99%的连通率,且在同等规模条件下,E-2D Mesh网络结点容错率至少是Mesh网络的11.09倍.研究结果表明,该方法在计算E-2D Mesh网络连通率时显示出较强的生命力且能够用于研究其它层次的网络和其它网络通信问题.     

On the design of IP routers Part 1: Router architectures

Internet Protocol (IP) networks are currently undergoing transitions that mandate greater bandwidths and the need to prepare the network infrastructures for converged traffic (voice, video, and data). Thus, in the emerging environment of high performance IP networks, it is expected that local and campus area backbones, enterprise networks, and Internet Service Providers (ISPs) will use multigigabit and terabit networking technologies where IP routers will be used not only to interconnect backbone segments but also to act as points of attachments to high performance wide area links. Special attention must be given to new powerful architectures for routers in order to play that demanding role. In this paper, we describe the evolution of IP router architectures and highlight some of the performance issues affecting IP routers. We identify important trends in router design and outline some design issues facing the next generation of routers. It is also observed that the achievement of high throughput IP routers is possible if the critical tasks are identified and special purpose modules are properly tailored to perform them.     

基于VxWorks的10G线路接口卡板级软件的设计

文章依据国家863重大专项T比特路由器的研制,提出了基于10Gbps线路接口卡硬件的软件设计方案,并在VxWorks操作系统的支持下实现了该方案。同时对VxWorks下的内存管理进行了裁剪,添加了自己设计的内存管理算法。测试结果表明,该方案能够满足T比特路由器10Gbps线路接口板的需求。     

Attacking network routers

One of the more critical components to computer networks is the router. Routers are used for many protocols to provide packet forwarding services between networks and geographic locations. Many vendors, for some time now, have been creating what are called multiprotocol routers which are capable of forwarding packets for a range of protocols over a variety of network hardware selections.     

多服务交换资源虚拟分割算法的研究

为用户或应用提供多样性服务是网络发展的趋势，不同的服务需要相应的网络转发或交换机制支持，实现多服务交换或转发的关键是资源分配和管理，该文提出一种支持面向应用的多服务交换路由器的资源虚拟分割算法，它结合可编程路由器，根据不同应用的转发需求，为不同转发服务分配一定范围的虚拟资源区间，该虚拟分割区间能够隔离和保护不同应用网络流，为其提供一定的服务质量保障，并使服务间能够可控，动态地共享多余的资源。     

面向分层移动IPv6 网络的动态指针推进机制

基于指针推进机制的分层移动IPv6方案因未考虑移动锚点管理域的影响,导致较高的注册和报文分发开销.提出一种面向分层移动IPv6网络的动态指针推进机制(dynamic pointer forwarding scheme for HMIPv6 networks,简称DPF-HMIPv6),移动节点可根据所选移动锚点的管理域大小,动态调整指针推进机制.若所选移动锚点的管理域大于特定阈值,则移动节点通过在接入路由器间构建指针链来避免频繁地向移动锚点注册;若所选移动锚点的管理域小于阈值,则移动节点通过在移动锚点间构建指针链来避免频繁地向家乡代理注册.数值分析和仿真实验的结果表明,该方案能够有效解决现有方案存在的问题,显著降低分层移动IPv6网络的开销.