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《動態(tài)部分可重構(gòu)交換式線卡的研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號密級注1UDC學(xué)位論文動態(tài)部分可重構(gòu)交換式線卡的研究（題名和副題名）徐旭陽（作者姓名）指導(dǎo)教師姓名許都教授博導(dǎo)電子科技大學(xué)成都（職務(wù)、職稱、學(xué)位、單位名稱及地址）申請學(xué)位級別碩士專業(yè)名稱通信與信息系統(tǒng)論文提交日期2012.04論文答辯日期2012.05學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)答辯委員會主席評閱人年月日注1注明《國際十進(jìn)分類法UDC》的類萬方數(shù)據(jù)獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的
2、材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。簽名：日期：年月日論文使用授權(quán)本學(xué)位論文作者完全了解電子科技大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)電子科技大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）簽名：導(dǎo)師簽名：日期：年月日萬方數(shù)據(jù)摘要摘要隨著因特網(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)在對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中對數(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)
3、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)方案是一種可行的思路，對線卡中的數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行動態(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。本文的研究內(nèi)容主要集中在對動態(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)
4、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。然后，對基于Crossbar交換結(jié)構(gòu)的動態(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)，對數(shù)據(jù)包在線卡中的處理流程進(jìn)行了闡述，結(jié)合動態(tài)可重構(gòu)的思想，對原先功能固化的數(shù)據(jù)處理單元加入動態(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數(shù)據(jù)流類型作為仿真的業(yè)務(wù)類型，在這些業(yè)務(wù)場景下對基于
5、Pipeline結(jié)構(gòu)的線卡和基于Crossbar結(jié)構(gòu)的線卡在平均時(shí)延、資源利用率、極限負(fù)載、隊(duì)列長度等方面進(jìn)行對比分析，證明了基于Crossbar交換結(jié)構(gòu)的具有動態(tài)部分可重構(gòu)能力的線卡在性能方面的提高。關(guān)鍵詞：動態(tài)可重構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)處理器，Crossbar，Pipeline，線卡I萬方數(shù)據(jù)ABSTRACTABSTRACTWiththeconstantexpansionoftheInternet,andthecontinuingemergeofdifferentbandwidthrequirementsanddifferenttypesofpackets,thedemandsforthepacke
6、tprocessingcapabilitiesofthenetworksystemareimprovingcontinuously.Traditionalnetworknodecanonlyachieveonlyafewkindsofprocessingfunctions,andtheI/Oportsonthelinecardofthenetworksystemgenerallyhavemultipleprocessingfunctions,suchasencapsulationanddecapsulationfunctionsinthedatalinklayer,lookuptherou
7、tingtable,providingQoS(QualityofService).Inordertoachievehigherdatapacketprocessingefficiencyandlowercostshardwareresourceofthenetworksystem,weneedtoachieveadditionalfunctionsonthebasisofthelimitedhardwareresourc
