基于可编程硬件的虚拟路由器数据平面设计与实现

发布时间：2019-01-16 09:53

【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.
[Abstract]:In the future network architecture innovation and verification need to build virtual network experimental platform. Virtual router as the core networking equipment its structure and performance determine the flexibility and bearing capacity of the experimental platform. In this paper, a parallel pipelined virtual router data plane structure is proposed. Combining with parallel packet classification and asynchronous multi-pointer polling scheduling mechanism, several parallel heterogeneous routers are implemented on the same physical layer. The prototype of the design is implemented on programmable hardware, and commercial and software routers are deployed, tested and experimented in real network environment. The experimental results show that compared with the traditional single-pipeline architecture, this design can support the heterogeneous router instances to run independently with higher flexibility and parallelism. With no significant increase in logical resource overhead and delay characteristics, parallel virtual routers can achieve line speed forwarding capabilities comparable to hardware.
【作者单位】： 清华大学电子工程系;
【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)
【分类号】：TP393.05

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2409716