NetFPGA实验解析—Reference_Router(1)
上期简单介绍了一下如何操作以使NetFPGA实现一个简单路由的功能。本期内容主要是分析这个路由器是的工作过程与原理。
NetFPGA实现的路由器(下面简称N路由)分为两部分：硬件与软件（好像听起来有点多余）。市场上基于CAM的路由器，绝大多数工作是由硬件负责，软件部分大多只是承担人机接口的任务。但是N路由不一样，出于实验和研究的考虑，N路由的硬件负责了绝大部分对延迟要求高的工作，而将一些原本应该硬件承担的、对时间要求不太高的工作交给软件处理。N路由中，除了数据包目的IP地址在路由表中能够成功匹配直接转发外，其他数据包都通过PCI口转发到上层软件进行处理。
图一
一．硬件部分
Reference_Router采用了NetFPGA经典的数据处理结构，具体如下图：
图二
其中RxQ表示收包队列，TxQ表示发包队列。MAC Queue 连接NetFPGA的GEMAC（千兆以太网收发模块），CPU Queue通过PCI向主机发送数据包。
数据从以太网经GEMAC进入MAC RxQ。为了便于信息处理，Rx模块给以太网数据包加上额外的包头，具体如下：
图三
其中，Pkt length 保存了整个数据包长度，input port 记录数据包自哪个网口进入NetFPGA（nf2c0-- nf2c3）。
Input Arbiter以轮转的方式不断将进入Queue中的数据包转发到Output Port Lookup模块。
待续……
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