Vyhledávání nejdelšího shodného prefixu ve vysokorychlostních sítích
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
Abstract
Tato práce se zabývá vyhledáváním nejdelšího shodného prefixu (LPM), což je časově kritická operace při směrování paketů. Pro dosažení propustnosti 100Gbps je nutná hardwarová implementace této operace a směrovací tabulka musí být uložena v paměti na čipu, která je omezena nízkou kapacitou. Současné LPM algoritmy vyžadují velké množství paměti pro uložení směrovacích tabulek protokolu IPv6, nebo je není možno jednoduše implementovat v HW. Proto jsem se zaměřil na analýzu směrovacích tabulek IPv6 a několika známých LPM algoritmů. Na základě této analýzy jsem navrhl nový algoritmus, který vyniká nízkou paměťovou složitostí pro IPv4/IPv6 vyhledávání. Navržený algoritmus má nejnižší paměťové nároky v porovnání s existujícími LPM algoritmy. Navíc je vhodný pro nasazení ve vysokorychlostních 100Gbps sítích, což bylo ukázáno s pomocí nové hardwarové architektury využívající zřetězené zpracování s propustností 140Gbps.
This thesis deals with the Longest Prefix Matching (LPM), which is a time-critical operation in packet forwarding. To achieve 100Gbps throughput, this operation has to be implemented in hardware and a forwarding table has to fit into the on-chip memory, which is limited by its small size. Current LPM algorithms need large memory to store IPv6 forwarding tables or cannot be simply implemented in HW. Therefore we performed an analysis of available IPv6 forwarding tables and several LPM algorithms. Based on this analysis, we propose a new algorithm which is able to provide very low memory demands for IPv4/IPv6 lookups. To the best of our knowledge, the proposed algorithm has the lowest memory requirements in comparison to existing LPM algorithms. Moreover, the proposed algorithm is suitable for IP lookup in 100Gbps networks, which is shown on new pipelined hardware architecture with 140Gbps throughput.
This thesis deals with the Longest Prefix Matching (LPM), which is a time-critical operation in packet forwarding. To achieve 100Gbps throughput, this operation has to be implemented in hardware and a forwarding table has to fit into the on-chip memory, which is limited by its small size. Current LPM algorithms need large memory to store IPv6 forwarding tables or cannot be simply implemented in HW. Therefore we performed an analysis of available IPv6 forwarding tables and several LPM algorithms. Based on this analysis, we propose a new algorithm which is able to provide very low memory demands for IPv4/IPv6 lookups. To the best of our knowledge, the proposed algorithm has the lowest memory requirements in comparison to existing LPM algorithms. Moreover, the proposed algorithm is suitable for IP lookup in 100Gbps networks, which is shown on new pipelined hardware architecture with 140Gbps throughput.
Description
Citation
SKAČAN, M. Vyhledávání nejdelšího shodného prefixu ve vysokorychlostních sítích [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2013.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Management a informační technologie
Comittee
doc. RNDr. Jitka Kreslíková, CSc. (předseda)
prof. Ing. Lukáš Sekanina, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Vítězslav Beran, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Milan Češka, CSc. (člen)
doc. Ing. Peter Chudý, Ph.D., MBA (člen)
Ing. Jiří Luňáček, Ph.D., MBA (člen)
Date of acceptance
2013-06-20
Defence
Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se pak seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm A. Otázky u obhajoby: Jaké propustnosti dosahuje Vaše HW architektura při použití nových čipů Virtex 7? Jaké výhody nabízí nový algoritmus proti algoritmu Hash Tree Bitmap?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení