高端流量管理中流量整形和標(biāo)簽處理算法的FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、Internet網(wǎng)絡(luò)整體性能的提高涉及到傳輸技術(shù)、主機(jī)速度、操作系統(tǒng)、交換機(jī)和復(fù)用器等諸多方面,而路由器性能仍是其中最關(guān)鍵和最重要的因素.通常,高端路由器由網(wǎng)絡(luò)處理器、交換結(jié)構(gòu)和PHY層三大關(guān)鍵部分組成.為了提高高端路由器性能,緩解互聯(lián)瓶頸,改善對(duì)流量管理有特殊要求時(shí)網(wǎng)絡(luò)處理器的數(shù)據(jù)處理能力,本系統(tǒng)采用專(zhuān)用的ASIC硬件來(lái)完成規(guī)定的數(shù)據(jù)包處理.TMP(Traffic Management Processor)芯片作為網(wǎng)絡(luò)處理器和交換結(jié)構(gòu)

2、的接口部分,承擔(dān)著網(wǎng)絡(luò)流量管理的重要功能.TMP芯片分為上行、下行兩個(gè)部分,可處理20G的用戶(hù)容量.它通過(guò)兩個(gè)1 0G的SPI4.2接口和網(wǎng)絡(luò)處理器對(duì)接,交換側(cè)則提供若干高速串行接口(SerDes)和交換網(wǎng)對(duì)接,從功能上看相當(dāng)于一個(gè)流量管理(TM)和SerDes的集成.本文對(duì)TMP芯片上行部分中關(guān)鍵的上行隊(duì)列模塊(INQ)和標(biāo)簽處理模塊(LBP)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和FPGA實(shí)現(xiàn),并對(duì)ALTERA公司的SPI4.2 IPCORE進(jìn)行了驗(yàn)證.INQ

3、模塊對(duì)從網(wǎng)絡(luò)處理器過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整形處理,包括區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)類(lèi)型、進(jìn)行包的合法性檢驗(yàn)、數(shù)據(jù)整形并對(duì)其中一種類(lèi)型數(shù)據(jù)進(jìn)行包長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)等;LBP則負(fù)責(zé)對(duì)不同類(lèi)型的報(bào)文進(jìn)行區(qū)分并查表計(jì)算出報(bào)文在下一模塊中存儲(chǔ)的隊(duì)列號(hào),同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)包頭進(jìn)行重構(gòu).本TMP芯片不僅可用于T比特路由器平臺(tái)中,還可應(yīng)用于IPV6路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊和交換模塊等需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行管理的場(chǎng)合,該芯片的研究對(duì)于高端數(shù)據(jù)流量管理芯片的研究具有極重要的意義.本文在對(duì)所設(shè)計(jì)的TMP芯片中的流量整形和