基于多核多线程处理器的网络测量仪的研究与设计

摘要

随着IP网络的快速发展,对网络的测量研究越来越深入,用于网络测试的仪器研究更加迫切,网络应用商和网络服务提供商的需求极大地促进了网络测试仪的研发和更新以及网络测量系统的快速发展。同时,网络流量测量是理解网络流量组成和分布的首要条件,也是进行高速网络的QoS以及优化网络配置和发现网络瓶颈的基本手段,现在对于万兆以太网的测最技术和设备主要是外国的研究,国内研究很少。设计万兆以太网的测量仪中,控制系统的硬件平台的选择也至关重要,本文选择RMIXLR732多核多线程处理器作为硬件平台设计测试仪,它的硬件优势能满足需要,有8个硬核,每个核有4个线程,即相当于有32个虚拟CPU核,RMI有自带的操作系统。
　　 本文选用当今流行的多核多线程处理器RMIXLR732为硬件平台,从测量仪的理论框架和具体实现对网络测试仪进行了相关研究,并且对测试仪的主要实现函数及界面的具体设计步骤进行了详细的说明,最后给出了主要模块和函数的代码,并对其实现过程进行描述。本文的主要内容和研究成果如下:
　　 1)系统的研究了网络测量的关键技术和方法,从研究的角度,详尽说明了设计网络测试仪的基本理论和相关技术,并且利用多核多线程处理器RMIXLR732设计万兆以太网测试仪。
　　 2)在复杂环境下对网络的异构、多核多线程和嵌入式测试仪三个方面说明了万兆以太网测试仪的关键技术,设计大流量环境下测试仪的模块,给出了关键函数代码,最后详细介绍测试仪和上位机的通信原理和测试仪监控界面设计原理。
　　 3)研究了万兆以太网的测量功能与结构设计。给出了主要模块的设计思路、部分设计代码以及监控界面的按钮实现程序。阐述了关键函数的设计思路、主要实现代码和函数流程图。最后进行了测试仪的环境配置,实现了具体函数的功能,同时给出系统框架流程图。
　　 4)选用多核多线程处理器设计万兆以太网测量仪,根据万兆网络流晕的处理要求,将多核多线程的处理器用于万兆以太网的流量监控模块的设计中。在给定的流量发生器的环境下,仿真了网络测试仪的功能,研究了测试仪的实现情况,并在VC++环境编写的监控界面实现了对流量的监控,对大流量数据的接收情况进行了统计。