一种支持网络功能演进的可重构数据平面

段　通,兰巨龙,胡宇翔,刘释然

(国家数字交换系统工程技术研究中心,河南郑州 450002)

一种支持网络功能演进的可重构数据平面

段通,兰巨龙,胡宇翔,刘释然

(国家数字交换系统工程技术研究中心,河南郑州 450002)

传统网络体系在安全、服务质量保证、流量调度等方面难以适应互联网的发展,而新型网络体系如SDN(Software Defined Networking)、NDN(Named Data Networking)等,由于路由器、交换机等传统网络设备电路固化,限制了新型网络功能的试验和部署.针对此问题,本文设计了支持网络功能演进的可重构数据平面(Reconfigurable Dataplane for network Function Evolution,RDFE),通过插入用户配置单元的方式对数据包解析、匹配和处理过程进行编程,从而支持用户自定义的功能部署;其次,针对RDFE提出基于树型结构的解析映射和匹配映射算法,将用户定制功能映射到硬件结构中;最后,基于NetFPGA-10G板卡完成了RDFE的原型实现,与现有的Kangroo、EPC(Elastic Protocol Customizable)、LabelCast等方案相比具有更高的转发速率和更低的资源利用率.

网络数据平面;功能定制;可编程;可重构;NetFPGA

1　引言

随着互联网的迅猛发展,传统的网络体系难以适应用户不断增长的需求,如XIA(eXpressive Internet Architecture)[1]、NDN(Named Data Networking)[2]、Nebula[3]、VxLAN[4]等新的体系随之涌现.这些体系定义了新的网络功能,对网络设备在解析、匹配、动作等方面的处理能力有了新的需求.然而受到网络设备厂商和协议开发环境的限制,新型功能设备的开发和部署面临诸多困难.如果网络设备能够在解析、匹配、动作等方面支持用户定制,那么将大大降低新型网络功能的试验和部署难度,从而为网络的创新和演进提供一个……