基于OCTEON多核处理器的网络数据过滤技术研究

发布时间：2017-04-30 03:01

  本文关键词：基于OCTEON多核处理器的网络数据过滤技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着网络带宽和流量的不断增大,传统主机在网络数据包的过滤处理过程中已经遭遇了瓶颈,在网络安全的应用中越来越需要一种性能更高、速度更快的网络数据过滤平台。 本文研究分析了传统的数据过滤技术,针对高速网络环境下对网络数据的过滤性能瓶颈问题,提出了一种基于OCTEON多核处理器的数据流队列过滤模型——FQM,充分利用其工作组核间调度机制、控制平面和数据平面的混合模式,通过工作组和核在不同功能模块上的合理分配,以及控制平面和数据平面的合理使用,大幅度提高了高速网络环境下数据包的过滤速度和匹配率。本模型对单一数据包和关联数据包做不同方式的处理,对单一包进行直接匹配,对分片的关联包在进入协议栈之前进行整组的规则匹配,避免了大量分片关联包进入协议栈重新组装之后再进行规则匹配的不必要的操作,提高了数据匹配的速度,同时降低了系统资源的消耗。 本文在OCTEON68XX平台上针对提出的FQM模型进行了数据过滤系统的设计与实现,并对系统中的控制平而和数据平面中关键的数据包捕获模块、数据包匹配模块和数据包转发模块的设计与实现进行了详细阐述,仿真实验结果证明该系统在高速网络环境下能大幅提升数据包的过滤速度与匹配正确率。
【关键词】：多核处理器 数据过滤 工作组 数据流队列过滤模型
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.08;TP332
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1. 研究背景及意义9-10
• 1.2. 国内外研究现状10-11
• 1.3. 研究内容及章节安排11-13
• 第二章 相关技术研究13-26
• 2.1. 数据包过滤技术研究13-20
• 2.1.1. 数据包过滤技术13-19
• 2.1.2. 数据包过滤技术总结19-20
• 2.2. OCTEON多核处理器20-25
• 2.2.1. OCTEON多核处理器简介20-21
• 2.2.2. 数据包流的处理机制21-25
• 2.3. 本章小结25-26
• 第三章 基于OCTEON处理器的数据流队列过滤模型26-41
• 3.1. OCTEON处理器的工作组核间调度机制26-32
• 3.1.1. 工作组功能26-27
• 3.1.2. 工作组的核间调度27-31
• 3.1.3. OCTEON处理器的数据平面与控制平面31-32
• 3.2. 数据流队列过滤模型32-38
• 3.2.1. 建模思想32-34
• 3.2.2. 流匹配与流队列34-35
• 3.2.3. 工作组与核分配35-37
• 3.2.4. 模型实现37-38
• 3.3. 模型仿真性能验证38-40
• 3.4. 本章小结40-41
• 第四章 基于OCTEON多核处理器的数据过滤系统的设计与实现41-57
• 4.1. OCTEON处理器软件技术41-46
• 4.1.1. 瘦执行系统41-42
• 4.1.2. 核运行模式42-45
• 4.1.3. 引导组45-46
• 4.2. 总体设计46-48
• 4.3. 功能模块48-55
• 4.3.1. 控制平面功能模块48-49
• 4.3.2. 数据平面功能模块49-55
• 4.4. 系统实现55-56
• 4.4.1. 多核同步55-56
• 4.4.2. 代码编写56
• 4.5. 本章总结56-57
• 第五章 系统测试与结果分析57-64
• 5.1. 测试目标57
• 5.2. 测试环境57-58
• 5.3. 测试内容58-61
• 5.3.1. 测试步骤58-59
• 5.3.2. 测试结果59-61
• 5.4. 测试结果分析61-63
• 5.5. 本章小结63-64
• 第六章 总结与展望64-66
• 6.1. 论文主要工作64
• 6.2. 进一步展望64-66
• 参考文献66-68
• 致谢68-71
• 攻读学位期间发表的学术论文目录71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈一飞;Linux防火墙中的包过滤技术[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年03期

2 岳爱菊;杜海涛;;网络处理器发展分析[J];电脑知识与技术;2006年08期

3 ;Cavium下一代OCTEON处理器,提供性能和成本优化定制方案[J];电子产品世界;2006年08期

4 ;超高性能的MIPS64架构为Cavium Networks新型多核处理器带来强大功能[J];电子设计工程;2010年06期

5 郑东生;Linux系统下IP包过滤技术的应用[J];景德镇高专学报;2005年02期

6 郭伟;数据包过滤技术与防火墙的设计[J];江汉大学学报;2001年03期

7 郭兴阳,高峰,唐朝京;一种NDIS中间层数据包过滤方法[J];计算机工程;2004年17期

8 柳岸;龙雅琴;古乐野;;基于包过滤技术的网络安全的研究[J];计算机应用;2006年09期

9 翟钰,武舒凡,胡建武;防火墙包过滤技术发展研究[J];计算机应用研究;2004年09期

10 彭晓明;郭浩然;庞建民;;多核处理器——技术、趋势和挑战[J];计算机科学;2012年S3期

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本文编号：336082