基於IXDP2400網路處理器實作高速交換機系統路由資訊的同步化

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研究生：	張漢瑛 Han-Ying Chang
論文名稱：	基於IXDP2400網路處理器實作高速交換機系統路由資訊的同步化 Synchronization of Routing Information in a High-Speed Switch Based on IXDP2400 Network Processors
指導教授：	李端興 Duan-Shin Lee
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	電機資訊學院 - 資訊工程學系 Computer Science
論文出版年：	2007
畢業學年度：	95
語文別：	中文
論文頁數：	66
中文關鍵詞：	網路處理器、控制平面
外文關鍵詞：	Network Processor, Control Plane
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隨著網際網路的蓬勃發展，目前許多網路元件(如：IP路由器、交換機)的設計趨勢，都傾向於整合更多的服務和提供更多樣的功能，例如支援網路安全的設計、提供Quality of Service…等等；在此同時，硬體方面的技術也日益成熟，使得處理器的運算速度持續增加。這些技術上的革新帶動了新一代路由器的設計概念，目前的IP路由器的發展趨勢，是採用控制平面(Control Plane)與轉送平面(Forwarding Plane)分離的機制，兩平面各自在不同的處理器上面執行，使得採用此種分離機制的路由器相較於傳統的路由器有更快的處理速度以及在使用開發上提供了更高的靈活度；但是由於控制平面與轉送平面被實體的分離開來，如何保持兩端平面上路由資訊的一致性，確保封包遞送正確，以求網路元件能在使用上提供更好的可靠性便成為我們想要探討的議題。在本論文中，我們基於Intel® IXDP2400處理器的環境，設計並實做了一個能夠同步管理兩端平面路由資訊的模組：Routing Information Manager Module (RIM Module)，該模組位於控制平面端，藉由監控該平面上的Quagga繞送軟體，一旦得知控制平面端路由表內的路由資訊發生改變，此模組便透過與CP-PDK軟體互動，立即將更改過的路由資訊更新至IXDP2400的路由表內，最後我們藉由實驗結果驗證該模組的功能，確實提供了路由資訊同步化的功能。

摘要    I
CONTENTS    II
FIGURES    IV
CHAPTER 1 INTRODUCTION    1
1.BACKGROUND RESEARCH    1
2.NETWORK PROCESSOR AND ORGANIZATION OF THIS THESIS    3
CHAPTER 2     CONTROL PLANE PDK SOFTWARE ARCHITECTURE    7
1.CONTROL PLANE MODULE    8
1.1.Application API Implementation Module    9
1.2.Configuration and Management Module    9
1.3.Namespace Module    10
1.4.Binding and Capability Discovery Module    11
1.5.Protocol Support Service    12
2.TRANSPORT PLUG-INS    16
2.1.Forwarding Plane Plug-in API    18
2.2.Transport Protocol    19
2.3.Interconnection Abstract Layer    19
2.4.Plug-in Back End API    20
3.FORWARDING PLANE MODULE    20
3.1.FP Boot Manager    22
3.2.FP Plug-in Manager    23
4.RUNNING CP-PDK IN DIFFERENT CONFIGURATION    24
4.1.Control Plane Platform User Interface    26
CHAPTER 3 QUAGGA SOFTWARE ROUTING SUITE    28
1.SYSTEM ARCHITECTURE OF QUAGGA    28
2.OVERVIEW OF ZEBRA AND RIP DAEMON    29
CHAPTER 4 DESIGN AND IMPLEMENTATION OF THE PROPOSED MECHANISM    32
1.THE REASON FOR THE ROUTING TABLE INCONSISTENCY BETWEEN CP AND FP    32
2.IMPLEMENTATION OF ROUTING INFORMATION MANAGER MODULE    33
2.1.Modification of CP-PDK to Support Multiple Forwarding Planes    34
2.2.Comparison of The Routing Table Structure between CP and FP    37
2.3.Monitoring the Changes of the Routing Table on CP    39
2.4.Addition/Deletion of the Forwarding Information on the FP    40
CHAPTER 5 DEMONSTRATION AND TESTING RESULTS    43
1.TESTING ENVIRONMENT AND SETTINGS    43
2.PROCEDURES AND RESULTS    45
2.1.Starting IDPX2400 and CP-PDK    45
2.2.Configuring Quagga Software and starting RIM Module    49
2.3.Testing Results    51
CHAPTER 6 CONCLUSION    65
REFERENCES    66

                                

[1]http://www.ietf.org/rfc/rfc3654.txt，Requirements for Separation of IP Control and Forwarding，RFC 3654.
[2]http://www.ietf.org/rfc/rfc3746.txt，Forwarding and Control Element Separation (ForCES) Framework，RFC 3746.
[3]Rachid Nait Takourout, Samuel Pierre, Laurent Marchand, “Separation of the Control Plane and Forwarding Plane in Next-Generation Routers, ” Journal of Computer Science, Volume 2, page 815-823, 2006.
[4]http://www.oiforum.com/，原Network Processing Forum已於2006.6合併至Optical Internetworking Forum.
[5]Intel® Control Plane-Platform Development Kit, Software Architecture Overview.
[6]Intel® Control Plane-Platform Development Kit, Protocol Support Services Design.
[7]www.ietf.org/rfc/rfc2003.txt，IP Encapsulation within IP. RFC 2003.
[8]http://www.quagga.net/，Quagga Routing Suite Official Website.
[9]Intel® Control Plane-Platform Development Kit, IPv4 Control Plane Design Specification.
[10]Asanga Udugama, “Manipulating the Network Environment Using RTNETLINK,” Linux Journal, Volume 2006, Issue 145, page 7, May 2006.
[11]Intel® Control Plane-Platform Development Kit, Getting Started.

全文公開日期本全文未授權公開 (校內網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (校外網路)

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