IXA架构实现IPv6路由器

的， 而网络处理器芯片则用来提供高速的包处理。网络设备分
为两个组件 ， 制平 台和数据 平 台 （ 即控 或转发平 台 ） 。路 由协 议和 管理应用 程序 处于控 制平 台上 ， 由某一 通用处 理器运行 。 数据平 台使用 可编 程 网络处 理单 元 （ Ｐ 实现 ， 网络处 理 Ｎ Ｕ） 该 单元 可以提供 不需 要改变数 据包 转发硬 件而灵 活地添加 新的
Ａ ｓ ａｔ ｉ ｔ ， ｈ ａｅ ｒ ｆ ｔ ｄ ｃｓ］ｔ ｎｔｅｃａｇ ｒｈ ｅｔｒ ａｄ ｐｅｅｔ ｗ ｙｗ ｓ Ｘ １ｔｒｅ ｅ ・ ｂｔ ｃ：Ｆｒｌ Ｔ ｅｐ ｐｒ ｉ ｙｉ ｒ ｕ ｅ ｎｅ ｅ ｘｈ ｎｅａｃｉ ｃ ｅ ｎ ｒｓｎｓ ｈ ｅｕｅＩ Ａ（ｎｅｎｔ Ｘ ｒ ｓｙ ｂｅ ｎｏ ｌ ｒ ｔ ｕ ｃａｇ ｒｈｔ ｔｒ）ｔ ｓ ｐｉ ｈ ｅｅｏｍｅｔ ｆ ｅｔｇｎ ｒ ｉｎＩｖ ｃ ｏｋｆｃ ｉ ．Ｔ ｅ ｏ ｃｅ ｃｅ ｆ Ｐ６ ｈｎｅＡ ｃｉ ｃ ｅ ｏ ｉ ｌｙｔｅｄｖｌ ｅｕ ｍ ｆ ｐ ｎ ｏ ｘ ｅｅａｏ Ｐ６ ｎｔ ｒ ａｉｔ ｈ ｎａｃｎｒｔ ｓｈｍｅｏ ｖ ｎ ｔ ｗ ｌｙ ｅ Ｉ
ｒ ｕ ｅ ａ ｅ ｎ Ｉ ｓ ｐ ｔ ｏ ｗ ｒ ． Ｆ ｎ ｌ ，ｔ ｐ ｐ ｒｄ ｓ ｕ ｓ ｓｍｉｒ ｌ ｃ ｓ ｉｎ ｎ ｆＩ ｖ ｏ ｔ ｒ ｏ ｔｒｂ ｓ ｄ ｏ ＸＡ ｉ ｕ ｒ ａ ｄ ｆ ｉ ａｌ ｙ ｈ ａ ｅ ｉｃ ｓｅ ｃ ｏ ｂ ｏ ｋ ａ ｓｇ ｍｅ ｔ Ｐ ６ ｒ ｕ ｅ ． ｏ
年来这些 封包 的运算处 理越来越复杂 ， 先将 数据输人处理单元 后再将结 果送往输 出单元 ， 慢速处理 造成的时间延迟会严重影
控制平 台和数 据平 台分离 的实现 需要 以下两个通信组件 ： （） １ 管理数据平 台和控制平 台的标准接 口 —Ｎ ＰＡ Ｉ — Ｆ Ｐ。
（） ２ 无连接的两个平 台之 间通信 的协议——Ｆ ｒＥ ｒｔ ｏ＝ ｓＰｏ － Ｉ ｏ
Ｋｅ ｏｄ ：ＩＡ（ｎｅｎｔ Ｘ ｈ ｎｅＡ ｃｉ ｃ ｒ） Ｐ６ Ｒ ｕｅ；Ｎ ｔｏｋＰｏｅｓｒ ｉｒ Ｂｏｋ ｙｗ ｒｓ Ｘ ］ｔ ｅ ｅ ｃ ａｇ ｒ ｔ ｔ ｅ ；Ｉｖ ； ｏｔｒ ｅ ｒ ｒ ｓｏ；Ｍ ｃｏ ｌ ｒ ｈｅｕ ｗ ｃ ｃ
众所周知 ， 于 Ｉ 基 Ｐ的数据通信 网络发展 到今天 ， 影响 力 其
一
图 １ Ｉｖ Ｐ ６路 由器 结 构
种新 的技 术体 制 来解决 这些 问题 。在这 种情 况下 ， ｖ Ｉ ６网 Ｐ
路 由协议 和管 理应用程 序通 常是运行在 主通 用处理器 上
络的实际部署 和应用也 日 有了现实 的需求和真正 的驱 动力。 渐 通信设备 制造商为 了加 速产 品的研究 开发周期 ， 过使用来 自 通
Ｉ ｔｌＩ ｔｒ ｅ ｘ ｈ ｎ ｅ Ａｒｈ ｔｃｕ ｅ ｆｒＩ ｖ ｕ ｅ ｏｕ ｉｎ ｎ ｅ ｎｅ ｎ ｔＥ ｃ ａ ｇ ｃ ｉ ｔ ｒ ｏ Ｐ ６ Ｒｏ ｔｒＳ ｌ ｔ ｅ ｏ
Ｌ Ｕ Ｘ ｅｍｉ ．ＱＡ ｕ—“ Ｏ ｕ— ｎ ｇ Ｉ Ｎ Ｈ ａｌ ｉ
（ ｏ ｐ ｔ ｅ ｏｋＩ ｏｍａｉｎＣｎｅ，Ｃ ｉｅｅ ｃｄ ｍ ｃｅｃｓ ｅ ｎ ００ ０， ｈ ｔ） Ｃ ｍ ｕｅ ｔ ｒ ｎ ｒ ｔ ｅｔ ｒＮ ｗ ｆ ｏ ｒ ｈｎｓ ａｅ ｙｏ ｉ ｅ，Ｂ ｉ ｇ １０ ８ Ｃ ｂａ Ａ ｆＳ ｎ ｆ
服务功能。
第三方的基于标准的网络处理和互联网交换架构（ｎ ｒ ｔ Ｘ ［ｅ ｅｅ— ｔｎ ｃａｇ Ａｃｉｃ ｒ， Ａ 解决方案， ｈｎｅ ｒ ｔ ｔ ｅＩ ） ｈ ｅｕ Ｘ 可以使通信设备制造商减
少工作量并缩短 开发周期 ， 从而使其投 资收益 最大化 。
１ 技术 方案
传 统路由器采用单 个通用处理器完成大部分工作 ， 但是近
维普资讯
－
２４・ ３
计算机应用研究
２０ ０６钽
ＩＡ架构 实 现 Ｉｖ Ｘ ６路 由器 Ｐ
娄雪 明，钱华林
（ 中国科 学院 网络信息中心， 北京 １０ ８ ） ０００
摘 要 ： 简单介 绍 了 Ｉｔ 的互联 网交换 架构 以及 简化 下 一代 网络 设备 的开 发 的原 因， ｎｌ ｅ 分析 了使 用互联 网 交换
架 构 简化 实现 网络 设备 的方 法。详 细研 究 了使 用互联 网交换 架 构 实现 Ｉｖ 路 由器的 方法及 Ｉｖ Ｐ６ Ｐ６数据 包处理 微
块 的 实现 软件模 块 。
关键 词 ：互联 网交 换架构 ；Ｐ６ 路 由器 ； Ｉｖ ； 网络 处理 器 ； 块 微 中 图法分 类号 ： Ｐ９ ．３ Ｔ ３３０ 文 献标 识码 ：Ａ 文章 编号 ：１０ —６５ ２０ ）７０３ —３ ０ １３ ９ （０６ ０ —２ ４０
ｃ ｌ ｏ。
响到数 据吞吐量 ， 无法满足 端 口转发 线速的要求 。
，
成立 于 ２ Ｏ Ｏ １年 的 网络 处理 论 坛 （ ｅ ｏｋ Ｐｏｅｓ ｇＦ— Ｎ ｔ ｒ ｒｃｓｉ ｏ ｗ ｎ ｒｍ， Ｐ ） ｕ Ｎ Ｆ 致力于促进 网络 处理 技术 的发展 和有效 使用。Ｎ Ｆ Ｐ 定 义的标准和详细说 明使 得数据 平 台和控制 平 台的整合更加 简单 。 Ｉ、 由器 中需要用到 的 ＮＰ Ｐ， ６路 Ｆ定义的 Ａ Ｉ Ｐ 如下 ： （ ）Ｐ４转 发 Ａ Ｉ 用来 添加 和删 除路 由／Ｐ４转 发 中 １ Ｉｖ Ｐ—— Ｉｖ
在的用户数量似乎巨大 到无法估 量 。当我们在设 想为 这个 未
知的海 量用户群提 供 全 面的服 务 时 ， 却发 现大 量部 署 的 Ｉｖ Ｐ４
网络逐渐显现出了其不 可回避 的缺陷 ， Ｉ 地址 短缺 、 动性 如 Ｐ 移
实施的困难 、 安全性和 Ｑ Ｓ ｏ 部署的复杂性等 ， 这就要求必须有
面不影响管理平面 。 １ １ 路 由器 软件 结构 ． 分层 的 Ｉｖ 由器软件结构 如图 １ Ｐ ６路 所示 。
已渗透到我们生活和工作的各个方面， 网络业务 日渐丰富， 用
户数量也在迅速增加。但在业务与用户数迅速 增加 的同时 ， 特
别是随着 ３ ＷＬ Ｎ。Ｄ Ｇ， Ａ Ｐ Ａ和家庭终端等应用领域 的拓展 ， 潜