Enhancing priority IP-packet forwarding with hardware acceleration using reprogrammable logic
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2004
Department
Major/Subject
Signaalinkäsittelytekniikka
Mcode
S-88
Degree programme
Language
en
Pages
68
Series
Abstract
Internetin uudet palvelut, kuten liikkuva kuva ja reaaliaikainen kommunikointi, ovat asettaneet uudet haasteet tietoverkon toiminnalle. Eri palvelujen vaatimat erityisominaisuudet voidaan saavuttaa vain pakettimuotoisen liikenteen priorisoinnilla. Tämä voidaan toteuttaa siten, että jokaiseen IP-pakettiin liitetään prioriteetti ennen sen lähettämistä verkkoon. Verkon reitittimet voivat tämän jälkeen tutkia itsenäisesti pakettien prioriteetteja hylkäämällä alhaisen prioriteettitason paketteja silloin, kun verkon siirtokapasiteetti ylittyy. Prioriteetin lisääminen IPv4-paketteihin voidaan toteuttaa hyödyntämällä paketin otsikkokentässä olevaa tunnistekenttää. Prioriteetin lisäämisestä pakettiin huolehtii erillinen reititin, joka tutkii käyttäjän liikennevirtojen nopeuksia (MBR) sekä käyttäjän varaamaa nimellistä kapasiteettia (NBR). Reititin laskee näiden tietojen pohjalta jokaiselle välitettävälle paketille oman prioriteettiarvon. Prioriteetin laskenta on huomattavaa suorituskykyä vaativa toimenpide eikä sitä täten voida suorittaa riittävän tehokkaasti tietokoneen ohjelmistolla. Suuren tiedonsiirtonopeuden saavuttaminen vaatii prioriteetin laskenta-algoritmien laitteistopohjaista toteuttamista. Tässä diplomityössä on esitetty toimiva prototyyppi prioriteetin laskemiseksi tietokoneeseen liitetyn FPGA-pohjaisen kiihdytinkortin avulla. Näin on saavutettu moninkertainen tiedonsiirtonopeus tietokoneella toteutettuun, puhtaasti ohjelmistopohjaiseen toteutukseen verrattuna. Prototyyppiä on mahdollista hyödyntää kaupallisiin sovelluksiin toteutettaessa laitteistopohjaisia ratkaisuja IP-pakettien priorisoinnissa.Description
Supervisor
Skyttä, JormaKeywords
internet, internet, IP, IP, QoS, QoS, FPGA, FPGA, reprogrammable logic, laitteistopohjainen kiihdytys, hardware acceleration