高性能路由器并行转发技术

随着线路传输速率的快速提高,报文线速转发面临极大挑战。基于并行处理技术,提出分布式并行转发引擎结构,实现高速报文转发。针对并行转发引擎负载分配问题,设计AHDA(Adaptive Hashing DispatchAlgorithm)算法,该算法为综合考虑负载均衡和报文保序提供支持。模拟结果表明,AHDA算法均匀分配负载,保证很低的报文乱序率,对网络处理器规模具有良好的可扩展性。

喷泉码多路并行转发中继系统传输时间分析

为了降低传输协议的复杂度,避免引入大量的反馈链路,将喷泉码应用于多级多路并行中继网络中进行开环差错控制。给出了采用喷泉码编码时的网络传输方案和帧格式,分析并比较了基于喷泉码方案和基于自动重传请求方案的传输时间。研究表明,应用喷泉码时系统的传输时间远小于应用ARQ时的传输时间,并且随着中继数的增加,喷泉码方案的优势越来越明显。

并行数据包转发机制的研究

采用并行方法解决高性能路由器对性能和QoS的要求是普遍使用的方法。本文在控制调度和Qos支持的基础上提出了一种并行的支持QoS的高性能路由器体系结构,着重探讨了如何将数据包有效地分发到多个路由代理的并行数据包转发问题。试验结果表明,本文提出的算法是有效可行的。

MIMO系统中的并行中继转发方案研究

针对大规模多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)系统在小型移动通信终端应用受限的问题,借助并行中继转发技术构造了虚拟的大规模MIMO系统,研究分析了放大转发(Amplify-and-Forward,AF)、检测转发(Detect-and-Forward,DF)、估计转发(Estimate-and-Forward,EF)和互信息转发(Mutual-Information-based-Forward,MIF)在MIMO并行中继转发系统中的实现方法。通过传输模型等效,推导给出系统的广义信噪比和全局互信息,并据此完成各转发方案的差错性能仿真与分析,最后对各转发方案的计算复杂度进行对比。

一种高效的网络安全设备IP数据包转发机制

通过对IP数据包转发机制研究,针对网络安全设备对数据包转发的特殊需求,提出了一种基于(IFPLUT+TCAM)的IP数据包转发机制。该机制将查找表根据输出端口分割为若干个小查找表,并允许查找引擎对每个小查找表进行并行处理,有效地将寻找“最长前缀匹配”的复杂问题简化为“第一前缀匹配”问题。

建立高效的网络安全设备IP数据包转发机制

因为网络安全设备对数据包转发的特殊需求,需要比一般设备更高效稳定的数据包转发机制。通过对IP数据包转发机制研究,针对特殊需求,提出了一种基于(IFPLUT+TCAM)的IP数据包转发机制。该机制将查找表根据输出端口分割为若干个小查找表,并允许查找引擎对每个小查找表进行并行处理,有效地将寻找“最长前缀匹配”的复杂问题简化为“第1前缀匹配”问题。

移动自组织网络中自适应分段路径保护机制

节点稀疏情况下,源节点无法建立完备的保护路径,端到端连接的可靠性降低。提出了一种适合于动态网络拓扑的自适应分段路径保护机制,该机制把端到端路径分成多个较短的段,并按照当前拓扑情况为其建立保护路径,以提高端到端路径的可靠性。仿真结果表明,通过适当的额外数据包开销所得到的分组投递率、端到端时延和路由发现次数都比传统路径保护机制有明显改善。

基于网络处理器的负载均衡算法的研究与实现

针对高速环境下转发决策困难的问题,提出一种由多个网络处理器组成的并行转发引擎结构。为解决负载分配问题,提出一种基于映射表的自适应负载分配算法AIHDA。AIHDA算法根据各网络处理器的负载状况和网络流量特性调整负载分配方式,折衷考虑了负载均衡和报文保序要求,具有较好的综合性能。