基于多核处理器平台上BFD协议的设计与实现

发布时间：2017-05-19 12:07

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【摘要】：BFD是一种双向转发快速检测机制,为解决协议软件在链路检测中响应慢的问题,本文提出并实现了一种在多核处理器平台下基于底层驱动实现的BFD检测模块。该模块下所有的收发包处理都由底层驱动实现,上层只负责向底层下发配置命令和接受底层的通告信息;会话表中通过哈希算法查找相应的会话并对相关字段进行匹配。实验证明,该机制的链路检测响应时间可达30毫秒左右,满足高性能网络设备可靠性的要求。本文先介绍了BFD协议的研究现状,指出了传统网络协议的自身的检测机制的性能问题,以及BFD用纯软件方式实现的性能不高。接着研究了BFD协议的原理,研究了所用多核芯片的硬件架构,数据包的处理流程,多核的运行模式的方式以及其软件的相关架构。在相关研究的基础上,采用简单模式来实现数据平面的处理,同时采用Linux模式来实现控制管理控制平面的BFD协议模块的实现设计方案。并且对该方案进行了详细设计和各个模块的软件实现。最后对整个的BFD模块进行了功能和性能的测试。最后测试的结果表明,本文所完成的BFD模块具有较好的性能和实用性。
【关键词】：BFD协议 多核处理器 链路状态 哈希表 简单执行程序
【学位授予单位】：武汉邮电科学研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN915.04
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-10
• 1.1 选题背景7
• 1.2 国内外研究现状7-8
• 1.3 主要工作与目标8-9
• 1.4 论文的组织9-10
• 第2章 BFD协议原理10-20
• 2.1 BFD检测技术10-15
• 2.2 BFD会话建立过程15-18
• 2.2.1 会话初始化过程15
• 2.2.2 会话建立过程15-18
• 2.3 BFD定时器协商18
• 2.4 BFD协议的运行模式18-19
• 2.5 本章小结19-20
• 第3章 多核处理技术20-29
• 3.1 多核处理器的概述20
• 3.2 Octeon多核技术20-28
• 3.2.1 多核处理器概述20
• 3.2.2 多核处理器的硬件结构20-25
• 3.2.3 多核处理器的包处理流程25-26
• 3.2.4 多核处理器的软件架构26-27
• 3.2.5 多核程序的运行模式27-28
• 3.3 本章小结28-29
• 第4章 BFD在多核芯片中实现的总体方案29-38
• 4.1 BFD实现的基本需求29-30
• 4.2 BFD实现的环境与模式30-31
• 4.3 BDF模块的整体架构31-34
• 4.3.1 管理配置模块33-34
• 4.3.2.数据包处理模块34
• 4.3.3.定时器模块34
• 4.3.4 发送数据包模块34
• 4.4 BFD模块的总体34-35
• 4.5 多核中任务的处理机制35-37
• 4.6 本章小结37-38
• 第5章 BFD关键模块的设计与实现38-47
• 5.1 BFD表项设计38-40
• 5.2 BFD发包模块设计40-43
• 5.3 BFD定时器模块43-44
• 5.4 BFD收包模块设计44-46
• 5.5 本章小结46-47
• 第6章 系统测试与结果分析47-61
• 6.1 功能测试47-53
• 6.1.1 测试目的47
• 6.1.2 本实验环境47
• 6.1.3 测试配置与步骤47-48
• 6.1.4 测试结果与分析48-53
• 6.2 性能测试53-61
• 6.2.1 算法性能测试53-56
• 6.2.2 联动路由协议性能测试56-61
• 第7章 总结与展望61-63
• 7.1 全文总结61
• 7.2 工作展望61-63
• 致谢63-64
• 参考文献64-66
• 附录1攻读硕士学位期间发表的论文66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 李乃振;李朝东;刘继光;;BFD技术在提高专网可靠性中的应用[J];工业仪表与自动化装置;2015年02期

2 徐俊;秦艺力;唐淼;汤楹;;通信IP网BFD应用的研究[J];电子设计工程;2012年03期

3 程路;;IP承载网BFD应用研究[J];中国高新技术企业;2010年24期

4 郑远;卢四清;董喜明;;电信级以太网中的链路高可靠性机制研究[J];光通信研究;2009年02期

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本文编号：378636