Protokoll-megvalósítások FPGA-n belül

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

A kis memóriaigényű - connectionless, kapcsolatmentes - hálózati protokollok kezelése viszonylag könnyűszerrel kialakítható FPGA-n (Field Programmable Gate Array) keresztül. Amikor az alacsony-szintű protokollokat hardveres eléréssel valósítjuk meg, a protokollok gyors és kiszámítható szolgáltatást biztosítanak a magasabb rétegek felé. A szoftveresen implementált protokoll-megvalósítások számos befolyásoló tényezője megszűnik, az üzenettovábbítás így kisebb késleltetéssel és jitterrel történik. Az egyik ilyen zavaró tényező az alkalmazott operációs rendszer ütemezési algoritmusa.

A feladat célja egy általánosított módszertan kialakítása volt protokollok FPGA-n belüli megvalósítására, valamint a módszertan validálása az SNMP (Simple Network Management Protocol) parciális implementációjával.

A OSI (Open Systems Interconnection) referencia modell kiváló igazodási alapként szolgál a feladat megoldásához, mivel ennek alapkövei között szerepel, hogy átlátható módon támogassa a rendszerek összekapcsolását szolgáló szabványfejlesztést. A diplomamunka kapcsán megtervezett keretrendszer követi az OSI modell alapelveit, hierarchikusan egymásra rétegezhető és eszköztárat biztosít a PDU-k (Protocol-Data-Unit) és IDU-k (Interface-Data-Unit) általános kezelésére, ezzel elősegítve tetszőleges protokoll implementálását VHDL (Very-High-Speed Integrated Circuits Hardware Description Language) nyelven történő leírással. A keretrendszer elkészültével a célként kitűzött alkalmazás rétegbeli SNMP, és annak működéséhez (és így a validáláshoz is) szükséges alsóbb rétegbeli, legelterjedtebben használt protokollok is realizálódtak.

Munkám során a keretrendszer egésze mellett az IEEE 802.3 MAC (Medium Access Control) full-duplex része, az ARP (Address Resolution Protocol), az IPv4 (Internet Protocol version 4) részleges implementációja és az UDP (User Datagram Protocol) került megvalósításra.

A rendszer elkészültével többféle mérési elrendezésben végeztem méréseket, amellyel ellenőriztem a rendszer működőképességét más gyártótól származó eszközökkel való összekapcsolással, illetve a megvalósított SNMP Trap küldés konformancia vizsgálatát is elvégeztem többféle hálózati menedzsment információ feldolgozására képes szoftverrel.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.