動(dòng)態(tài)部分可重構(gòu)交換式線卡的研究.pdf

1、隨著因特網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，各種不同類型不同帶寬需求業(yè)務(wù)的不斷出現(xiàn)，使得現(xiàn)在對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中對(duì)數(shù)據(jù)包處理能力的需求不斷提高。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)只完成少數(shù)幾種任務(wù)，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中線卡上的輸入端口一般具有多種功能，例如進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈路層的封裝與解封裝，路由查找，提供QoS等。為了實(shí)現(xiàn)更高數(shù)據(jù)包處理效率以及更低的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)硬件投入成本，就需要在一定的硬件資源的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)更多的功能，因此，將純空間概念的硬件設(shè)計(jì)方案擴(kuò)展成為融合時(shí)間和空間雙重概念的硬件設(shè)計(jì)方案是一種

2、可行的思路，對(duì)線卡中的數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行動(dòng)態(tài)部分可重構(gòu)的設(shè)計(jì)思想可以實(shí)現(xiàn)這種設(shè)計(jì)方案。
　　本文的研究?jī)?nèi)容主要集中在對(duì)動(dòng)態(tài)部分可重構(gòu)交換式線卡的結(jié)構(gòu)和功能的設(shè)計(jì)上。
　　首先，根據(jù)對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)處理器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分析和研究，例如多芯片流水線結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)型RISC處理器，異構(gòu)處理器流水線結(jié)構(gòu)等，以典型的數(shù)據(jù)流水線Pipeline結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)流處理結(jié)構(gòu)作為參照，提出了以Crossbar交換結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)流處理交換式線卡模型。<

3、br>　　然后，對(duì)基于Crossbar交換結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)部分可重構(gòu)線卡中的各個(gè)功能模塊進(jìn)行了功能的定義和設(shè)計(jì)，對(duì)數(shù)據(jù)包在線卡中的處理流程進(jìn)行了闡述，結(jié)合動(dòng)態(tài)可重構(gòu)的思想，對(duì)原先功能固化的數(shù)據(jù)處理單元加入動(dòng)態(tài)可重構(gòu)機(jī)制，使得數(shù)據(jù)處理單元的處理功能可以根據(jù)當(dāng)前業(yè)務(wù)需求實(shí)現(xiàn)靈活配置，從而進(jìn)一步提高線卡中數(shù)據(jù)處理硬件資源的利用率，以此來實(shí)現(xiàn)在同樣規(guī)模的硬件資源的條件下達(dá)到更高的數(shù)據(jù)處理性能的目的。
　　最后，假設(shè)了多種不同情況下的具有代表性的