基于Linux的邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議的實(shí)現(xiàn)及其并行化改造.pdf

1、BGP協(xié)議作為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中事實(shí)上的邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)，其效率影響著整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的爆炸式增長(zhǎng)給處于網(wǎng)絡(luò)核心節(jié)點(diǎn)的路由器提出了巨大的挑戰(zhàn)，因此提高BGP協(xié)議的執(zhí)行效率，對(duì)于滿(mǎn)足當(dāng)今以及未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的增長(zhǎng)需求有著十分重要的意義。BGP協(xié)議經(jīng)過(guò)了二十幾年的發(fā)展，基于串行模型的優(yōu)化改造難以獲得理想的效果，性能提升的空間非常有限，必須突破傳統(tǒng)的模型，探尋新的設(shè)計(jì)思路才可能獲得更好的性能。半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展使得多核CPU成為當(dāng)今計(jì)算平臺(tái)的主流，

2、多核技術(shù)的不斷發(fā)展對(duì)于上述問(wèn)題的解決帶來(lái)了新的機(jī)遇。多核計(jì)算平臺(tái)中多個(gè)CPU核集中在一個(gè)芯片中，并且使用共享的方案來(lái)訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)存等資源，這樣的設(shè)計(jì)使得線(xiàn)程之間通信的延遲和開(kāi)銷(xiāo)明顯小于多處理器平臺(tái)。因此，挖掘BGP協(xié)議的并行性，采用多線(xiàn)程的并行程序設(shè)計(jì)方案來(lái)充分使用多核平臺(tái)帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)，可以使得BGP協(xié)議的執(zhí)行效率獲得一定的提升。
　　本文深入分析了RFC1771所描述的BGP協(xié)議，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于Linux操作系統(tǒng)的單線(xiàn)程串行版本的BG

3、P協(xié)議。本BGP系統(tǒng)使用Linux所提供的NETLINK套接字與內(nèi)核進(jìn)行通信，從而達(dá)到訪(fǎng)問(wèn)修改內(nèi)核路由表的目的。為了突破 Linux在一個(gè)進(jìn)程中僅支持一個(gè)定時(shí)器的限制，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了定時(shí)器隊(duì)列來(lái)管理多個(gè)定時(shí)器，同時(shí)，本系統(tǒng)采用讀取配置文件的方式來(lái)對(duì)BGP進(jìn)行配置。在完成了串行BGP之后，本文首先對(duì)該協(xié)議從任務(wù)并行的角度，采用流水線(xiàn)模型對(duì)其并行性進(jìn)行分析，其次分析了基于線(xiàn)程池模型的數(shù)據(jù)并行方法的可行性，最后通過(guò)分析確定了基于鄰居對(duì)等體連