文档介绍：西安电子科技大学
硕士学位论文
基于网络多核处理器的入侵防御系统的设计与实现
姓名:边瑞锋
申请学位级别:硕士
专业:软件工程
指导教师:王泉;陈斌
20090201
摘要通信网络的高速发展,要求有高性能网络设备的支持。同时,高性能的网络设备要求更高性能的处理器。多核体系结构通过增加计算机中物理处理器的数量,使程序达到真正并行执行,是目前提高处理器性能的有效途径。本文介绍了拥ズ讼蚨嗪朔⒄沟那魇坪蚆逑到峁梗钊肫饰隽位多核挠布峁埂⑷砑砹鞒毯投嗪瞬⑿谐绦蛏计方法。针对处理器研究了多核嵌入式软件的加载和启动过程,分析了多核体系结构下的软件设计模型和核问通信技术。以开源软件为基础,利嗪瞬⑿薪峁购湍诓考傻挠布铀俚ピJ迪指咝У耐缛肭防御系统,并针对硬件对程序优化技术做了分析。最后,测试分析了的数据包处理性能。通过测试结果可以看出,多核体系结构大大提高了网络报文的处理能力,提升了的性能,达到了预期的设计目标。关键词:网络多核处理器核间通信性能分析用
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本人签名:亏导师签名:近本人签名:垡警整本学位论文属于保密,在一年解密后适用本授权书。褐粒核:丝西安电子科技大学学位论文创新性声明关于论文使用授权的说明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德,本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切的法律责任。本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。C艿穆畚脑诮饷芎笞袷卮斯娑明并表示了谢意。日期
第一章绪论课题研究背景随着计算机硬件技术的迅速发展,处理器集成晶体管数量越来越多,主频也越来越高,处理器的性能越来越强大。同时,现代社会对信息网络处理速度的要求也提高了,不断需要处理能力更强的V谒苤#砥餍阅懿欢咸岣咧要基于两个原因:一是半导体工艺的逐渐进步;二是处理器体系结构的不断发展。它们相辅相成,互相刺激以促进对方的发展。但是由于半导体工艺发展到今天,处理器集成的晶体管数量有数亿个,半导体工艺已经达到了物理极限,所以处理器的频率已经很难再有所提高。并行计算技术成为提高计算机系统性能的主要方案。嵌入式领域的迅速发展,对并行性技术的要求愈来愈高,尤其在网络和服务方面,对于疧处理能力有很高要求,如网络交换机、路由器、防火墙、等,都需要大量的并行计算。所有这些都要求处理器朝着多核的并行性技术发展。单核处理器线程是并发执行的,即多个线程交替执行,在同一时刻只能有一个线程执行。多核体系通过增加计算机中物理处理器的数量,有效地利用线程级并行性,实现真正意义上的并行执行。多核技术的出现,给软件系统结构、软件模型、操作系统、核间通信技术等诸多方面带来巨大挑战,也带动了软件的革命。要充分利用多核的硬件特性,必网络多核处理器软件系统实现的一个挑战在于软件设计与网络处理器的硬件结构关系非常紧密,必须面向网络处理器的硬件体系结构编程,通过合理分配和使用网络处理器为数据包处理设计的各种硬件资源,如多处理引擎、专用硬件处理单元、各类寄存器、片上内存和其它硬件单元,才能得到一个高性能的系统。ü觳饬骶的网络流量判断是否存在攻击行为。它采用串联连接方式,一旦辨别出入侵行为,会阻止整个会话,提供对系统的安全防护。由于网络带宽越来越高,的处理能力越来越难以跟上网络的速度。为了满足高性能、高效率的要求,利用网络多核处理器来提高的处理能力。但是,硬件的并行处理也增加了软件开发的困难,如何充分利用网络多核处理器硬件,开发高性能的系统,是本文研究的主要内容。然要求软件系统的变革。网络入侵防御系统琋第一章绪论
课题研究的意义论文的组织结构高速通信网络技术的发展,网络设备也必然以提高性能为主要目标。多核处理器的出现,为提高网络设备性能提供了新的解决方案。同时也要求编程人员深入了解多核硬件体系结构,根据硬件的特性开发具体的应用。本文详细分析了网络多核的硬件体系结构,对各个硬件处理单元的功能及软件编程方法做了总结。为了实现高性能的,本文针对处理器总结了嵌入式软件的加载、启动过程、软件设计模型、核间通信技术。以开源软件;。件了一个系统,并分析了一些常用的