流控技術在分布式路由器FPGA接口卡上的設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展，網(wǎng)絡用戶與網(wǎng)絡中流量飛速增加，需要連接網(wǎng)絡的分布式路由器具有更快的轉(zhuǎn)發(fā)速率，而IP報文在路由器FPGA（Field—Programmable GateArray，現(xiàn)場可編程門陣列）接口卡上的轉(zhuǎn)發(fā)主要是通過接口卡內(nèi)部的FPGA完成，相比于通過CPU（Central Processing Unit，中央處理器）轉(zhuǎn)發(fā)報文的方式，具有更快的轉(zhuǎn)發(fā)速率。面對增加的業(yè)務流量，網(wǎng)絡有限的資源無法滿足每個用戶的業(yè)務需求，而流量控制技術

2、，簡稱流控技術，便是通過控制報文在分布式路由器上的轉(zhuǎn)發(fā)速率從而保證網(wǎng)絡資源的合理利用。為了達到對業(yè)務流量進一步細化的目的，分層流控技術應運而生，分層流控技術可以對多用戶、多業(yè)務進行分層調(diào)度從而完成統(tǒng)一管理。所以，在分布式路由器FPGA接口卡上設計實現(xiàn)流控技術與分層的流控技術是十分必要的。而CAR（Committed Access Rate，承諾訪問速率）技術則作為流量控制的主要的技術手段被廣泛應用，CAR技術又分為非分層CAR技術與分層

3、CAR技術。
　　本論文在分布式路由器的FPGA的接口卡上設計實現(xiàn)了非分層CAR技術與分層CAR技術。
　　首先，介紹了論文的研究背景、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及本論文的研究內(nèi)容。
　　隨后，對流控相關技術進行相關介紹，包括QoS（Quality of Service，服務質(zhì)量）技術、CAR技術原理與令牌桶算法。
　　然后，介紹了FPGA接口卡內(nèi)部結(jié)構(gòu)及報文轉(zhuǎn)發(fā)在接口卡內(nèi)的處理流程。
　　接下來，通過對IQoS（In

4、put QoS，上行QoS）模塊、CAR模塊的詳細設計與實現(xiàn)，完成FPGA接口卡上的非分層CAR技術與分層CAR技術的功能的實現(xiàn)。
　　最后，對具有非分層CAR技術與分層CAR技術的FPGA接口卡進行功能測試進而驗證其功能的實現(xiàn)。而通過比較非分層CAR技術場景下與分層CAR技術場景下的報文平均傳輸時延，可以得到分層CAR技術場景下報文平均傳輸時延較高的結(jié)論，說明盡管分層CAR技術可以通過對多用戶、多業(yè)務的分層調(diào)度從而完成統(tǒng)一管理，