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流媒体、P2P等新业务的兴起和普及正在对互联网的业务模型、网络架构带来颠覆性的影响。为了适应互联网的这种发展趋势,可重构思想被引入到网络体系架构的设计中,并成为国内外研究热点。可重构的网络设备是可重构网络的基本组成单元,而且是可重构网络的关键技术,其研究成果对于可重构网络技术具有重要意义。本文来源于国家十五“863”计划重大专项课题“大规模接入汇聚路由器(Large-scaleAccess Convergence Router,以下简称ACR)系统性能和关键技术研究”。ACR是高性能宽带信息网(3TNet)中的边缘路由器(Edge Router),将可重构思想引入ACR交换主机(ACR-S)的设计中将使ACR对多业务网络环境提供更灵活的支持。本文所做的主要工作如下:(1)分析了现有重构技术对分布式路由器支持的不足,提出了分布式网络可重构系统(Distributed Internet Reconfigurable Logic,DIRL)。DIRL系统赋予了分布式路由器网络可重构的能力,提高了设备的灵活性和可扩展性,极大的降低了设备的维护、更新成本。(2)针对DIRL系统提出了粒度单元地址分级匹配方法(Step Matching Method,SMM),并设计检测手段验证了该方法的可用性。基于分级匹配方法的DIRL系统可以更新ACR-S的任意粒度单元,具备实现简单、更新效率较高的优点。(3)针对更新过程的安全性问题,为DIRL系统设计了更新容错机制(Fault Masking),使DIRL在更新出错时可使ACR设备恢复到正常工作状态,增强了ACR设备的健壮性、稳定性。(4)以ACR为实现平台,给出了面向ACR的DIRL系统的总体设计方案,设计了DIRL系统的关键模块——目标单元的硬件、软件和操作系统。对DIRL系统关键模块及其关键实现技术进行了测试。测试结果表明,DIRL系统完全能够满足ACR网络可重构的需求。