Design and implementation of hardware architectures for high-speed IP address lookup
Yüksek hızlı IP adres arama için donanım mimarilerinin tasarımı ve gerçeklenmesi
- Tez No: 340967
- Danışmanlar: PROF. DR. HASAN CENGİZ GÜRAN, DOÇ. DR. ŞENAN ECE SCHMİDT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 99
Özet
Omurga yönlendiricilerindeki IP adres arama modülleri 100K?larca girdiyi depolayabilmeli, 10?larca Gbps hat hızında gelen her bir paket için en uzun önek eşleşmesini bulabilmeli ve her saniyede gerçekleşen binlerce arama tablosu güncellemesini destekleyebilmelidir. Bu güncellemelerin engelleyici olmamaları, yani süregelen aramaları engellememeleri, arzu edilmektedir. Üstelik, artan hat hızları ve tablo boyutları göz önünde bulundurulduğunda, tasarımın ölçeklenebilirliği çok önemlidir. Bu tezin amacı, tek saat işareti içerisinde arama ve engelleyici olmayan güncellemelerin tamamen donanımda gerçekleştirildiği donanımsal IP arama mimarileri geliştirmektir. Bu amaçla, S-DIRECT-Ölçeklenebilir ve Dinamik Olarak Yeniden Şekillendirilebilir TCAM adını verdiğimiz, IP aramaya özel bir TCAM mimarisi ve SHIP-Ölçeklenebilir Yüksek Hızlı IP Arama adını verdiğimiz farklı hafıza türlerinden faydalanan bütün bir IP arama çözümü sunuyoruz. Hem S-DIRECT hem de SHIP farklı tablo boyutlarına sorunsuz ölçeklenmeyi sağlayan modüler tasarım vasfına sahiptirler. Geliştirilen mimarileri FPGA üzerinde kaynak etkin bir gerçeklemeyle uyguluyoruz ve diğer platformlardaki uygulamalar için donanım gereksinimlerini belirtiyoruz. Mimarilerimizin uygulanabilirliğini çağdaş yönlendirme tablolarını depolayabilen FPGA üzerindeki bütün bir gerçekleştirim ile gösteriyoruz.
Özet (Çeviri)
IP address lookup modules for backbone routers should store 100Ks of entries, find the longest prefix match (LPM) for each incoming packet at 10s of Gbps line speed and support thousands of lookup table updates each second. It is desired that these updates are non-blocking, that is without disrupting the ongoing lookups. Furthermore, considering the increasing line rates and table sizes, the scalability of the design is very important. The goal of this thesis is developing hardware IP lookup architectures that perform single clock cycle lookups and non-blocking updates that are entirely carried out on hardware. To this end, we propose a custom TCAM architecture for IP lookup that we call S-DIRECT-Scalable and Dynamically REConfigurable TCAM and a complete IP lookup solution that utilizes different types of memory that we call SHIP-Scalable Highspeed IP lookup. Both S-DIRECT and SHIP feature a modular design that allows seamless scaling to different table sizes. We implement the developed architectures on FPGA with a resource efficient realization and provide the hardware requirements for implementation on other platforms. We demonstrate the viability of our architectures with a full implementation on FPGA that can store contemporary routing tables.
Benzer Tezler
- Design and implementation of a novel physically unclonable function with a new cellular automata model
Yeni bir hücesel otomat modeli kullanarak özgün bir fiziksel klonlanamayan fonksiyonun tasarımı ve gerçeklemesi
EMRE GÖNCÜ
Doktora
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜŞTAK ERHAN YALÇIN
- APPN mimarisi ile diğer şebeke mimarilerinin bütünleştirilmesine ilişkin yöntemler
Integration methods of APPN architecture and other networking architectures
ALPER GÜVENER
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. GÜNSEL DURUSOY
- Okunabilir kopyalama algoritmalı DSM sisteminin gerçeklenmesi
Başlık çevirisi yok
ÖZGÜR KORAY ŞAHİNGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TAKUHİ NADİA ERDOĞAN
- Leon3 mikroişlemcisi tabanlı sistem tasarımı
Leon3 microprocessor based system design
AHMET ÇAĞRI BAĞBABA
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. SIDDIKA BERNA ÖRS YALÇIN
- Ortak mimarili yapılar ile insansız araçlarda veri iletişimi
Data communication in unmanned systems using joint architecture
OKAN BOSTAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN TEMELTAŞ