Vyhledávání v IPv6 směrovači implementovaném v hradlovém poli

Počítač v roli směrovače plní dva základní úkoly. Udržuje směrovacíinformace (tj. směrovací tabulku, nastavení paketového filtru,konfigurace atd.) a přepíná pakety. Přepínání paketů je činnost, přikteré operační systém prozkoumá hlavičky paketu, najde relevantníinformace v tabulkách a na jejich základě rozhodne, kam (a jestlivůbec) paket vyšle.

Protože hlavní brzdou tohoto postupu je propustnost PCI sběrnice,přirozeným řešením je postavit hardwarový akcelerátor, který budeprovádět přepínání paketů. Akcelerátor COMBO6, který vyvíjíme v rámciprojektu Liberouter, bude sloužit přesně tomuto účelu. Vlastnípřepínání paketů je operací na výkon nejkritičtější, na druhou stranuúdržba tabulek je doménou řídícího počítače, který také může snadnozajišťovat komunikaci s uživatelem.

Klíčovou částí přepínání paketů v COMOBO6 je vyhledání, jak se má spaketem naložit. Vstupem jsou údaje z hlaviček a výstupem popis, kampaket vyslat a jak se před vysláním má editovat. Úkolem softwarovépodpory akcelerátoru je zajistit, aby přepínání paketů probíhalo zcelashodně s tím, jak by s pakety naložil operační systém. Z jeho pohleduse navíc karta bude chovat jako běžné síťové adaptéry. Jedinou změnouje, že pakety, které sama umí zpracovat, také (výrazně rychleji)zpracuje.

V tomto článku popisujeme hardwarovou realizaci vyhledávacího stroje ajeho instrukční sadu. Zmiňujeme se také o původním návrhu, který sicenebyl použit, ale při jeho tvorbě jsme využili metod formálníverifikace. Další část se věnuje architektuře softwarové podporyakcelerátoru, konceptu routovací/firewallovací tabulky a výpočtůmvyhledávacích struktur, na kterých právě pracujeme.