ICMP protokoll-megvalósítás FPGA-alapú, nagysebességű hálózati eszközben

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Varga Pál
Távközlési és Médiainformatikai Tanszék

A hálózati eszközökben az időkritikus feladatok megoldásához gyakran alkalmaznak hardveresen megvalósított gyorsítókat. Az FPGA (Field Programmable Gate Array) eszközök segítségével a chip-en belüli hardver-elemek programozására van lehetőség. Egyes modern, csomagkapcsolt hálózati eszközökben az FPGA-k csomag-szűrési és protokoll-vezérlési feladatokat is ellátnak. Hálózati céleszközök esetén minden hálózati funkciót FPGA-n belül kell megvalósítani, ideértve az eszköz- és hálózatmenedzsment protokollok kezelését is.

Az ICMP (Internet Control Message Protocol) protokoll használata széles körben elterjedt a hálózati eszközök elérhetőségének (ping) vizsgálata során. Jelen feladat egy olyan ICMP-kezelő modul megvalósítása, megtervezése és verifikálása volt, amely FPGA-n belül működik, és nagysebességű, 100 Gb/s Ethernet platformon is hatékony. A fejlesztés során tervezési és megvalósítási szempont volt, hogy a megoldásnak könnyen illeszthetőnek kell lennie a VHDL-ben (Very High Speed Integrated Circuits Hardware Description Language) megvalósított, XILINX Virtex-5 és Virtex-6 platformokon működő hálózati eszközökbe.

A munka során rendelkezésre állt egy keretrendszer, amely különféle protokollok FPGA-n belüli megvalósítását is lehetővé teszi. Ez a keretrendszer az OSI (Open Systems Interconnection) modell alapelveit követi: hierarchikusan egymásra rétegezhető részekből áll. Emellett a PDU-k (Protocol Data Unit) és IDU-k (Interface Data Unit) általános kezeléséhez is eszköztárat biztosít, ezzel segítve elő tetszőleges protokollok VHDL nyelven történő implementálását.

A keretrendszerhez illesztett ICMP protokollt a kiírás szerint realizáltam, majd a rendszer elkészültével méréseket végeztem többféle hálózati menedzsment információ feldolgozására képes szoftverrel.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.