基于802.1BR协议堆叠系统的设计与实现

摘要

如今，数据中心网络设备如何进行虚拟化被广泛关注与讨论，这是一种提升网络管理效率的有效方式。网络设备的虚拟化不同于网络虚拟化技术，强调的是网络设备之间的融合，将所有的网络设备虚拟化成一台设备，统一对所有网络设备集中式管理，这样大大提升了网络的使用率和管理效率，802.1BR就是这样的一种虚拟化技术。IEEE802.1BR是国际标准(bridge port extension)，早在2009年思科提出了802.1BR的实现雏形VN-tag，并提交给标准化组织，IEEE建立802.1Qbh工作组，称为“Bridge Port Extension”。2011年夏季，该提交被从802.1Q里提取出来，单独创建802.1BR，自此成为了公开的标准。802.1BR全面设计了网络设备虚拟化的实现，将网络设备的端口延展到网络的最底层，比如服务器上的虚机，通过802.1BR可以实现整个数据中心所有网络设备的虚拟化，甚至还可以将服务器的虚机也虚拟化进来。802.1BR是一种全新的标准网络协议，通过802.1BR可以实现所有网络设备的级联。802.1BR按照网络的视角，延伸了网络的功能和逻辑，将服务器的虚拟化进行了完美地连接。
　　本文从Broadcom公司的某款芯片入手，通过编写C语言，将802.1BR驱动系统的主要功能进行了设计与完善。在完整的802.1BR系统设计中分成了驱动接口层、功能实现层、硬件表项层这样的三层结构。功能上驱动接口层主要用于和平台软件进行互通。而功能实现层通过诸如Cascade Port模块、PELAGG模块、L3模块，用于实现网络设备之间的二三层互通等功能的实现。功能上硬件表项层直接将友商SDK的接口进行调用，下发并实现对硬件表项的操作。完成了驱动系统的主要功能之后，通过搭建基于802.1BR协议的组网环境，整理测试用例，进行了802.1BR堆叠系统的各模块基本功能测试。测试结果表明802.1BR堆叠系统功能符合预期，满足项目要求。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1．2 选题意义

1．2 涉及本选题的国内外研究现状

1．2．1 802．1Qbg技术

1．2．2 802．1BR技术

1．2．3 VN-Tag技术

1．2．4 技术对比分析

1．3 本论文的主要工作内容

第2章 802．1BR协议关键技术分析

2．1 802．1BR协议简介

2．2 报文的封装和解封装

2．3 本章小结

第3章 802．1BR驱动系统的需求分析及系统设计

3．1 802．1BR技术的需求分析

3．2 802．1BR驱动系统结构设计

3．3 802．1BR驱动系统的功能需求

3．3．1 CB初始化模块

3．3．2 Cascade Port模块

3．3．3 Extended Port模块

3．3．4 RXTX模块

3．3．5 PELAGG模块

3．3．6 MAC模块

3．3．7 L3模块

3．4 本章小结

第4章 802．1BR驱动系统的详细设计及实现

4．1 驱动接口层设计与实现

4．2 功能实现层设计与实现

4．2．1 CB初始化模块功能设计与实现

4．2．2 Cascade Port模块功能设计与实现

4．2．3 Extended Port模块功能设计与实现

4．2．4 RXTX模块功能设计与实现

4．2．5 PELAGG模块功能设计与实现

4．2．6 MAC模块功能设计与实现

4．2．7 L3模块功能设计与实现

4．3 硬件表项层设计与实现

4．3．1 E-channel的处理

4．3．2 E-channel的区分

4．3．3 PE的配置管理

4．4 本章小结

第5章 802．1BR驱动系统的测试

5．1 测试方案

5．2 测试工具和环境

5．2．1 测试工具介绍

5．2．2 测试环境

5．3 测试配置指导

5．3．1 IRF3．1建立前准备

5．3．2 IRF3．1建立

5．4 基本功能测试

5．4．1 横向堆叠事件测试

5．4．2 纵向堆叠事件测试

5．4．3 攻击和异常测试

5．4．4 其他测试

5．5 本章小结

第6章 结论

参考文献

致谢