基于NP路由器的以太網OAM研究與實現.pdf

1、以太網具有結構簡單、使用方便、價格低廉等優(yōu)點,所以一直在局域網內占主導地位。隨著千兆、萬兆以太網的普及,以太網在運營級網絡中比重不斷增加,對其可靠性、安全性、擴展性和可管理性等提出了更高要求。但由于局域網本身的可靠性和穩(wěn)定性,用于局域網的傳統以太網在設計之初并未建立操作、管理和維護(Operation、AdministrationandMaintenance,OAM)功能,所以缺乏操作管理維護功能成了以太網進入城域網和廣域網的最大障礙,

2、以太網OAM是這一過程中必須解決的問題。隨著網絡對節(jié)點設備要求的提高,各大網絡設備制造商相繼在高端網絡設備中大量應用具有高速處理能力和靈活可編程性等特點的網絡處理器(NetworkProcessor,NP)。這些高端網絡設備可通過軟硬件融合的方式實現OAM功能,以達到更好的網絡管理性能。因此,在網絡設備中通過NP實現以太網OAM功能是目前的研究熱點。
　　 本課題在某通信公司的預研項目“基于NP的高性能路由器的研究與實現”基礎上

3、開展。筆者參與該項目研發(fā)的整個過程,從總體方案設計、詳細設計文檔撰寫、部分模塊代碼編寫、系統測試到預研報告撰寫。通過項目研發(fā),筆者對整個路由系統和NP進行了深入研究,在這個以太網設備上,完成了以太網OAM的設計、實現、測試與分析。本文通過分析以太網OAM技術特點、網絡處理器相對于通用處理器和ASIC芯片的優(yōu)勢,闡明了采用NP實現以太網0AM功能的優(yōu)點。在NP路由器體系架構上,給出了一種用NP和控制CPU進行數據報文混合轉發(fā)來實現OAM數

4、據報文處理與轉發(fā)的方案。
　　 本文首先對多種以太網OAM協議進行了比較分析。以IEEE802.1ag協議為基礎,分析了OAM技術的相關理論、實現原理、報文格式,并通過協議融合對802.1ag協議功能進行了擴展。其次,研究了NP路由器體系架構,重點研究了路由器線卡的NP模塊,確立了本設計的理論依據和開發(fā)環(huán)境,并根據NP的高速數據轉發(fā)性能及分層架構特點,對OAM協議進行模塊化,將OAM功能軟件分成NP微碼軟件和控制處理器軟件。最后