基于多核的BFD协议实现及测试-软件工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 独 创 性 声 明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究 工作取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢 的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已 在论文中作了明确的说明并表示谢意。 签名：徐庆和 日期：2012 年 06 月 18 日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位 论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印 件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以 将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采 用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 （保密的学位论文在解密后应遵守此规定） 签名： 徐庆和 导师签名： 程光辉 日期：2012 年 06 月 18 日 万方数据 万方数据 摘要 摘 要 随着电子计算机信息化以及网络技术的不断深入发展，电信运营商对于数据 通讯设备的故障检测能力提出了越来越高的要求。运行在信令网上的接口，如 CPOS，E1T1，ATM 等，都能利用物理层提供的快速故障检测功能满足一些业务 的快速切换需求。对于以太网而言，在两台传输设备信号中断的一定时间内，设 备接口信息依然保持 UP 状态。因此，建立在物理层之上的上层协议，如 OSPF， ISIS，MPLS，VRRP 等，最快也只能提供秒级的故障检测能力。在这种情况下， 即使是信令网也无法满足特殊业务的高速故障检测需求。 本论文针对通信行业中数据通讯设备商出品的电信级别路由器 BFD 高速故 障检测功能展开相关研究工作，提出一种基于双核的 BFD 实现思路及方法。它同 传统的“Hello”检测机制相比，实现了一种轻负荷、持续时间短的检测，使链路检 测速度达到毫秒级。并且在这一设计中，BFD 处理的低开销使其具有很好的扩展 性和更广的适用性。在具体实现过程中，我们利用辅助 CPU 将 BFD 会话建立和检 测的过程与主 CPU 高速的报文转发过程独立开来。因此，辅助 CPU 对 BFD 报文 的识别处理以及 BFD 会话自身的建立删除都是实现的重点。除此之外，在现实应 用环境中要保证主 CPU 数据报文的高速转发与辅助 CPU 中 BFD 报文的收发不相 互冲突。在实现的同时，我们设计基于多核 BFD 特性相关的测试方法和技术。在 经过几轮遍历测试后，系统趋于稳定，代码合入风险大大降低。 本论文所研究的双核 BFD 特性模块基于公司已有的 COMWARE 软件平台选 择 C 语言来开发完成，并在公司电信级路由器 SR8800 上完成相关测试工作。由于 该研究将网络数据报文和 BFD 会话通信报文在不同 CPU 上实现，在不影响数据 报文的收发的前提下大大提高了故障检测速度。目前，本论文研究成果已在公司 电信级路由器上得到应用，取得了良好的效果。 关键词：BFD，多核，快速检测，双向转发检测 I ABSTRACT ABSTRACT With further development of electronic computer science and network technology, telecom operators had higher requirements for fast-forward detection capability of network equipment. The running interface on Ethernet, like CPOS, E1T1, ATM, all of them can use fast-forward detection which provided by physical layer to satisfy some requirements for fast switching. Then, for Ethernet, when the transmission of signal between two devices interrupted, the interface of equipment still “UP”, because the signals of equipment are normal. So the protocol which base on physical layer, like OSPF, ISIS, MPLS, VRRP, can only provide seconds grade of fast-forward detection capability in their fastest spe