基于网络处理器的BRAS驱动关键技术研究与实现

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随着Internet及相关网络技术的发展,网络的规模迅速增长,新的应用不断涌现,宽带接入服务已经成为运营商急剧增长的重要业务来源,宽带接入服务器(BRAS)是目前实现宽带接入的主流设备。为满足不断增长的用户数量和更高的服务质量,BRAS相关技术的研究成为各主流通信设备制造商研发机构的重要课题。   为了实现线速转发和提供硬件层面的可编程环境,BRAS体系结构已经发展为基于网络处理器的分布式系统。为对用户提供多种业务服务,BRAS不仅要实现非协议报文的线速转发还要实现对协议报文的特殊业务处理。底层网络处理器在实现对报文线速处理的同时要实现越来越多的业务,如QoS,AAA等,因此BRAS体系结构设计的过程中设计了处理各种业务的上层业务模块。为实现BRAS体系中网络处理器与上层业务处理模块的交互,需要设计一个网络处理器服务模块,又称驱动模块,以处理网络处理器与上层业务模块的报文交互和微引擎转发报文时需要的业务支持数据结构的维护。驱动模块在BRAS中起着承上启下的作用,因此驱动模块的合理设计关系到整个系统的效率、稳定性以及可靠性。   文章首先介绍了基于网络处理器的BRAS基本原理与技术,并对基予IXP2800网络处理器的BRAS系统结构进行了总体分析,随后分析了BRAS驱动模块在系统中的功能,设计的原理,并探索了实现驱动模块功能的关键技术。第四章对BRAS驱动业务支持数据结构的相关技术进行了研究,主要采用了HASH、TRIE和RFC算法实现不同的业务支持数据结构,其中大部分业务表项通过采用HASH数据结构进行存储和查询,采用基于TRIE数据结构的算法实现路由表的存储和管理,访问控制列表(ACL)的实现则是使用RFC算法。文章详细给出了使用上述算法数据结构以实现相关业务数据结构的原理,操作流程以及实验验证过程。在驱动通讯模块设计部分,文章分别从BRAS驱动主IXP2800上送协议报文、上层协议下发给主IXP2800和从IXP2800的协议报文以及从IXP2800上送报文(NOARP)三个报文流向分别给出了实现原理和流程,并在最后通过实验进行了验证和分析。   通过对实验结果进行分析,文章所采用的相关技术较好地实现了驱动模块的设计功能,为BRAS系统在业务数据结构支持和模块间报文传送设计了稳定且高效的实现机制。
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