FPGA高速大容量外挂数据缓存技术研究

发布时间：2021-08-10 03:57

　　软件定义网络（SDN）作为一种新型网络技术,将传统交换/路由设备的控制功能从系统设备中剥离出来,从而促使网络变得更加灵活,具有更好的可扩展性,便于支持网络新技术和业务创新。SDN数据转发系统架构作为SDN交换机的存储转发子系统,首先对接收到的数据流进行识别处理,然后根据处理结果进行入队缓存操作。SDN数据转发系统的100G的高速接口,需要采用高速大容量的外挂缓存,也是本文主要研究的关键技术。本文根据实验室承担的研究课题“软件定义网络数据转发系统架构及关键技术研究”,针对队列及报文缓存机制进行了深入的研究。论文首先介绍了课题的研究背景,对现有的报文缓存机制进行归纳分析,总结队列及报文缓存技术的关键点;介绍了SDN数据转发系统的总体设计方案及硬件实现方案,并详细研究了现有外挂存储器的工作性能。其次提出一种由SRAM和SDRAM存储器共同构成的层次化线速缓存架构,其中,外挂SDRAM作为缓存实体,提供大容量数据帧存储,采用多通道并行技术进行读写,SRAM负责存储每个队列的头部和尾部数据。第三,阐述了多通道层次化线速缓存架构的整体设计和各个子模块的详细设计;第四,对多通道层次化线速缓存架构中的... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同长度数据帧访问DDR4SDRAM的利用率柱状图

（1）接收调度仿真接收调度模块从开始到 26.4us 之间进行初始化，init 信号拉高。图4.4 片内存储器初始化仿真初始化期间，各个片内存储器的内容清空，如图 4.4 所示，空闲队列的头指针（free_BD_head_ptr_out）指向 0 地址，队列的分片数（queue_BD_num）为 0，下一跳地址(next_BD_addr)指向 0，初始化直到 init 信号拉高结束。接收调度器为 64 字节数据帧分配缓存地址的仿真波形如图 4.5 所示。图4.5 接收调度模块 64 字节数据帧分配地址仿真

跳地址(next_BD_addr)指向 0，初始化直到 init 信号拉高结束。接收调度器为 64 字节数据帧分配缓存地址的仿真波形如图 4.5 所示。图4.5 接收调度模块 64 字节数据帧分配地址仿真

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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[2]专用交换机队列调度管理及总线控制的设计与实现[D]. 姜晨.西安电子科技大学 2015
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本文编号：3333407