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基于可编程硬件的虚拟路由器数据平面设计与实现
  • ISSN号:0372-2112
  • 期刊名称:电子学报
  • 时间:2013
  • 页码:1268-1272
  • 分类:TP393.1[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]清华大学电子工程系,北京100084
  • 相关基金:国家973重点基础研究发展计划(No.2013CB3291005); 国家自然科学基金(No.61171065,No.61021001,No.61133015); 国家863高技术研究发展计划(No.2013AA010601,No.2013AA010605)
  • 相关项目:宽带无线通信理论及关键技术
中文摘要:

未来网络体系结构创新和验证亟需建设虚拟化网络实验平台,虚拟路由器作为其中的核心组网设备,其结构和性能决定了实验平台的灵活性和承载能力.本文提出基于并行流水线的虚拟路由器数据平面结构,结合并行包分类和异步多指针轮询调度机制,在同一物理底层上实现了多个相互隔离的并行异构路由器.本设计在可编程硬件上进行了原型实现,并结合商用及软件路由器在真实的网络环境中部署、测试与实验.实验结果表明与传统单流水线结构相比,本设计能以更高灵活性和并行性支持异构的路由器实例独立运行;在逻辑资源开销和延时特性未显著增加的情况下,并行虚拟路由器可以达到与硬件可比的线速转发能力.

英文摘要:

Building virtualized network experiment platform is considered to be an effective method for network architecture innovation and validation.The structure and performance of the virtual router determines the capacity and flexibility of network experiment platform.In this article,the virtual router′s data-plane architecture with parallel pipelines is presented.Combined with parallel packet classification and asynchronous pointer polling scheduling mechanisms,we implement isolated heterogeneous router instances on the same physical underlying.Prototype system is deployed on programmable hardware which is tested with software routers in real network environment.Experimental results show that compared with traditional single-pipeline architecture,our design get greater flexibility and parallelism and supports heterogeneous router instances operating independently;logic resources overhead and delay characteristics are not significantly increased while each router instance achieves wire-speed forwarding which is comparable with that hardware.

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期刊论文 100 会议论文 99 获奖 10 专利 112
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期刊信息
  • 《电子学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国电子学会
  • 主编:郝跃
  • 地址:北京165信箱
  • 邮编:100036
  • 邮箱:new@ejournal.org.cn
  • 电话:010-68279116 68285082
  • 国际标准刊号:ISSN:0372-2112
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2087/TN
  • 邮发代号:2-891
  • 获奖情况:
  • 2000年获国家期刊奖,2000年获国家自然科学基金志项基金支持,中国期刊方阵“双高”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:57611