高速負(fù)載均衡算法的FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、為了提高網(wǎng)絡(luò)的安全性，一些安全監(jiān)測設(shè)備如防火墻、IDS/IPS等被用來對用戶流量進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，可隨著網(wǎng)絡(luò)速度的不斷提高，單一的設(shè)備顯然無法承擔(dān)，且分組丟失、漏檢現(xiàn)象也普遍存在，針對這種情況，負(fù)載均衡的方法應(yīng)運(yùn)而生。本論文針對2.5G高速網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，采用一種負(fù)載均衡算法將2.5G POS數(shù)據(jù)流均衡到4個GBE端口上，實(shí)現(xiàn)對高速鏈路的流量監(jiān)控。
　　 為了彌補(bǔ)目前的負(fù)載均衡算法均衡度不高的缺陷，本論文提出了一種將哈希靜態(tài)均衡與動態(tài)自適

2、應(yīng)均衡相結(jié)合的HBDC(動態(tài)自適應(yīng)哈希)均衡算法，將2.5G高速數(shù)據(jù)流均衡到4個GBE端口，且保證系統(tǒng)的均衡度優(yōu)于18％。本論文的主要任務(wù)是完成HBDC均衡算法的FPGA邏輯實(shí)現(xiàn)及其性能優(yōu)化。本論文主要使用QuartusⅡ、Modelsim等設(shè)計(jì)軟件與IXIA儀表實(shí)現(xiàn)對該算法的設(shè)計(jì)、調(diào)試、驗(yàn)證和性能優(yōu)化。結(jié)果證明，該HBDC均衡算法實(shí)現(xiàn)了對2.5G數(shù)據(jù)流的流量分配且均衡度優(yōu)于18％，可廣泛應(yīng)用于高速網(wǎng)絡(luò)的流量監(jiān)控及安全檢測系統(tǒng)中。

3、>　　 本課題的研究內(nèi)容包括：
　　 1.根據(jù)本課題中的負(fù)載均衡算法的復(fù)雜度及軟件協(xié)議要求和硬件設(shè)計(jì)要求，選擇合適的FPGA芯片。
　　 2.完成本論文的HBDC均衡算法的verilog代碼編寫，使用Modelsim工具對該負(fù)載均衡算法進(jìn)行仿真驗(yàn)證，根據(jù)仿真結(jié)果不斷優(yōu)化之使其滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求；
　　 3.結(jié)合IXIA儀表，使用QuartusⅡ的SignalTapⅡ工具對本論文的負(fù)載均衡算法進(jìn)行板級驗(yàn)證和性能測試