基于NetFPGA的數(shù)據(jù)包發(fā)生器的研究.pdf

1、廈門(mén)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成的研究成果。本人在論文寫(xiě)作中參考其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表的研究成果，均在文中以適當(dāng)方式明確標(biāo)明，并符合法律規(guī)范和《廈門(mén)大學(xué)研究生學(xué)術(shù)活動(dòng)規(guī)范(試行)》。另外，該學(xué)位論文為(的研究成果，獲得()課題(組))課題(組)經(jīng)費(fèi)或?qū)嶒?yàn)室的資助，在()實(shí)驗(yàn)室完成。(請(qǐng)?jiān)谝陨侠ㄌ?hào)內(nèi)填寫(xiě)課題或課題組負(fù)責(zé)人或?qū)嶒?yàn)室名稱，未有此項(xiàng)聲明內(nèi)容的，可以不作特別聲明。)聲明人(簽名)：左福孚p侈

2、年／月多日摘要摘要近年來(lái)，隨著各種信息設(shè)備的大量普及，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)井噴式發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)安全越來(lái)越引起人們的重視，對(duì)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的性能也提出了更高的要求。數(shù)據(jù)包發(fā)生器作為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能完整性和正確性驗(yàn)證的重要組成部分已經(jīng)越來(lái)越成為人們爭(zhēng)相研究的熱點(diǎn)，然而一些傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)包發(fā)生工具已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的高帶寬的需求。為了給路由器、防火墻、IDS等系統(tǒng)提供一個(gè)可靠的數(shù)據(jù)包發(fā)生系統(tǒng)，那么研究高速的數(shù)據(jù)包發(fā)生技術(shù)就顯得極為迫切和需要了。目前大多數(shù)的數(shù)據(jù)包

3、發(fā)生器都是基于軟件方式的實(shí)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)Linux內(nèi)核和相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備技術(shù)的研究，分析了數(shù)據(jù)包在整個(gè)操作系統(tǒng)發(fā)送過(guò)程的瓶頸因素，并通過(guò)一系列措施來(lái)解決這些瓶頸因素，使得網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的發(fā)送性能得到了一定的提高。但這種方法對(duì)操作系統(tǒng)的性能要求越來(lái)越高，并且仍無(wú)法達(dá)到線速度發(fā)包的要求。本文實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)包發(fā)生系統(tǒng)是基于NetFPGA平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的。FPGA技術(shù)的應(yīng)用使得平臺(tái)既具有硬件的高速處理性能，又具備像軟件一樣可編程、重復(fù)使用的靈活性，并且可通過(guò)上位機(jī)的

4、應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)處理的控制，以滿足不同的測(cè)試需求。系統(tǒng)由兩大部分組成：基于NetFPGA板卡的硬件部分和上位機(jī)的軟件部分。硬件部分的實(shí)現(xiàn)是系統(tǒng)的難點(diǎn)，首先要從片上SRAM中讀取要發(fā)送的數(shù)據(jù)包，并將其添加到數(shù)據(jù)通路中，然后根據(jù)需要從指定的端口將數(shù)據(jù)包發(fā)送出去，同時(shí)采用令牌桶的網(wǎng)絡(luò)流量限速方法，對(duì)各端口的發(fā)送速度進(jìn)行控制。軟件部分主要完成配置的功能，配置各端口要發(fā)送的PCAP文件、發(fā)送速度、迭代次數(shù)，通過(guò)讀取PCAP的數(shù)據(jù)包并將其下載到指