10G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的FPGA設(shè)計與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進(jìn)步，數(shù)據(jù)中心可以為多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和應(yīng)用提供平臺，已經(jīng)成為支持?jǐn)?shù)據(jù)存儲的有效結(jié)構(gòu)。同時，隨著云計算的提出和發(fā)展，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)在未來也必然會變得越來越重要。但隨著數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的通信業(yè)務(wù)增加和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)木€速率持續(xù)增長，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)不僅需要每秒盡可能多的處理查表操作，而且需要每秒在越來越大的流表中進(jìn)行越來越多的查找操作，因此，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的查表轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制正面臨著新的挑戰(zhàn)。
　　傳統(tǒng)的基于硬件的交換機(jī)的查表轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制無法支

2、持較大的表項，而且可擴(kuò)展性較差，而基于軟件的查表轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制也存在著性能的瓶頸，雖然研究人員已經(jīng)提出了各種解決方案，但是這些方案卻存在著各自的缺陷。而本文提出的查表轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制可以在一定程度上彌補(bǔ)上述缺陷，這種機(jī)制使用硬件處理并且緩存數(shù)據(jù)包而軟件查表，同時，本設(shè)計實(shí)現(xiàn)了基于這種查表轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的硬件平臺。
　　本文通過FPGA實(shí)現(xiàn)了該硬件平臺，F(xiàn)PGA型號為Xilinx的7K325T。在實(shí)現(xiàn)過程中，采用了基于PCI Expres