bgp协议收敛性的研究的研究硬件加速设计

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1、2BGP协议收敛性研究与硬件加速设计Abstract3BGP,aprotocoltoconnectautonomoussystem，isacurrentstandardofrouteselectioninInternet．SincethebottleneckofBGPperformanceistheprocessingconvergence，itisofgreatsignificancetoresearchontheconvergenceofBGPandfmdanacceleratedmethodforconvergence．InordertosolvetheproblemofBGPc

2、onvergence，thispaperresearchesthemethodsofrestrainingrouteflappingandanalysesSPVP(SimplePathVectorProtoc01)algorithmingraphtheorymodel．Basedonthis，BRFE(BoPRouteFlappingElimination)algorithmisproposed,whichhastheabilityofjudgingBGPconvergenceandavoidingBGProuteflapping．Thisalgorithmissuitablefori

3、mplementationbyFPGA．Atthesametime，amajorwaytoimprovesoftwareperformanceishardwarerealization．ThispaperacceleratesthisBRFEconvergentalgorithmandpresentsthehardwarearchitecturewhichisimplementedbyFPGA．Thecomplexsystemisdividedintoseveralsub·modules．Thefunctionofeverysub-moduleisdesigned．Thesesub—m

4、odulesarerealizedbyFiniteStateMachine．Thesesall-modulesrealizethreefunctionsofchoosingbestroutes，calculatingroutingtableandroutingindextableandjudgingroutecycles．Consequently,thejudgeofBGPconvergenceisachieved．ThecorrectnessofBRFEalgorithmisverifiedbytheresultsofsimulationinFPGA．Thehi曲efficiency

5、ofthisalgorithmbasedonFPGAisalsoconfirmedbyit．Keyword：BGPconvergenceBRFEFPGA4BGP协议收敛性研究与硬件加速设计第一章绪论1．1BGP协议收敛性问题边界网关协议(BorderGatewayProtocol，BGP)【1】是一种自治系统(AutonomousSystem，AS)间的路由信息交互协议，基本功能是在AS之间自动交换网络可达性信息。与开放式最短路径优先协议(OpenShorteStPathFirst，OSPF)和路由信息协议(RoutingnlformationProtocol，RIP)等内部网关协议(

6、InteriorGatewayProtocol，IGP)相对应，BGP是一种外部网关协议(ExteriorGatewayProtocol，EGP)，并且是目前唯一运行在Internet上的外部网关协议，是现行Intemet的实施标准，目前使用的是版本4。在以IPv6为主的下二代互联网体系结构中，BGP仍然有着不可取代的地位12】。BGP是一种基于策略的路径向量协议，有OPEN、UPDATE、NOTIFICATION和KEEPALIVE4种报文消息，它选择路由的过程如下：首先，两个边界路由器需要建立TCP(传输控制协议)连接进行会话，用OPEN报文建立响应，通过交换NOTIFICATIO

7、N报文得到可达路由信息，然后根据各自的路由策略，按照路由决策过程选择最佳路由，将选定的路由告知相邻网络。当路由发生变更或链路连接失败时，BGP要用UPDATE和KEEPALWE消息响应路由信息的更新。BGP利用UPDATE报文实现增量、触发式的路由更新，而不是一般距离向量协议中的整个路由表的周期性更新。当新增加或删除一条路由时，相关UPDATE报文在各AS间传播，并可能引起路由表的改变。整个Interact上所有BGP路由器的路由不断变化最终达