基于NetFPGA10G的網(wǎng)絡(luò)組件休眠和存儲功能的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、針對下一代互聯(lián)網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展、資源動態(tài)適配的需求，并有效解決現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)可擴展性、安全性、移動性支持差等問題，本文作者所在項目組提出了智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。
　　本文根據(jù)智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)中典型網(wǎng)絡(luò)組件模型，通過模塊化的設(shè)計部署，在硬件開發(fā)平臺NetFPGA10G上，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)組件轉(zhuǎn)發(fā)、端口休眠與服務(wù)內(nèi)容存儲等功能，并對實現(xiàn)結(jié)果進行了初步的功能測試與性能分析。本文的研究工作得到了國家973項目“智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ)研究”的資助。
　　

2、首先，本文分析了目前互聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀及其存在的諸多問題，并簡要介紹了智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)基本架構(gòu)與典型網(wǎng)絡(luò)組件模型。本文從開放性、可重構(gòu)以及對綠色節(jié)能與內(nèi)容緩存的支持等方面介紹了課題研究的意義及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。
　　其次，本文介紹了課題研究所涉及的主要概念與相關(guān)技術(shù)。包括智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)、SDN體系與OpenFlow架構(gòu)、NetFPGA10G平臺開發(fā)相關(guān)技術(shù)。
　　再次，本文設(shè)計并實現(xiàn)了基于NetFPGA10G的網(wǎng)絡(luò)組件休眠與存儲功

3、能關(guān)鍵模塊。其中，休眠功能的實現(xiàn)包括轉(zhuǎn)發(fā)模塊和休眠執(zhí)行模塊;存儲功能的實現(xiàn)包括內(nèi)存分配與管理模塊、包頭解析模塊、數(shù)據(jù)包存儲模塊、內(nèi)容匹配查找模塊與結(jié)果反饋模塊。
　　最后，本文搭建了NetFPGA10G開發(fā)平臺，對網(wǎng)絡(luò)組件休眠與存儲功能的設(shè)計與實現(xiàn)進行了功能驗證與性能測試。休眠功能的驗證內(nèi)容包括:平臺搭建完整性驗證、轉(zhuǎn)發(fā)模塊功能驗證、休眠執(zhí)行模塊功能驗證以及休眠模塊聯(lián)合驗證。存儲功能的驗證與測試包括:存儲功能驗證、查詢返回功能驗證

4、，并且從丟包率、CPU占用率以及查詢返回時延等方面對存儲模塊的性能進行測試分析。驗證測試結(jié)果顯示符合方案設(shè)計要求。
　　基于NetFPGA10G的網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計與實現(xiàn)的技術(shù)難點是:1）NetFPGA10G平臺環(huán)境搭建;2）網(wǎng)絡(luò)組件模塊化的設(shè)計，便于系統(tǒng)重構(gòu);3）網(wǎng)卡驅(qū)動重構(gòu)，存儲空間的分配與管理。
　　本文實現(xiàn)的基于NetFPGA10G的網(wǎng)絡(luò)組件休眠與存儲功能，提供了一個模塊化設(shè)計的智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)組件的實現(xiàn)方案，為下一代