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PAKETVERARBEITENDE SYSTEME
ALGORITHMEN UND ARCHITEKTUREN FÜR HOHE VERARBEITUNGSGESCHWINDIGKEITEN
Tedesco
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Um leistungsfähige und gleichzeitig flexible paketverarbeitende Systeme zu ermöglichen, wurden Entwicklungen in zwei wichtigen Bereichen vorgenommen und hier vorgestellt: der eigentlichen Paketverarbeitung (Manipulation, Weiterleitung, Verwurf, Sortierung von Paketen) und der Paketklassifizierung. Zur Optimierung der Paketverarbeitung wurde eine FPGA-basierte Architektur für funktionale Module entwickelt, die die schritthaltende Verarbeitung von Paketen mit Datenraten von 4 Gbit/s und mehr ermöglichen. Eine schnelle Paketklassifizierung ist die notwendige Voraussetzung einer leistungsfähigen Paketverarbeitung. Hash-basierte Klassifizierungsalgorithmen und architekturen sind dafür grundsätzlich geeignet. Zur Optimierung dieser Klasse von Algorithmen wurde im Rahmen dieser Arbeit eine evolvierbare Hashfunktionsarchitektur entwickelt, die sich auf Basis eines in Hardware implementierten genetischen Algorithmus an die jeweils existierenden Klassifizierungsanforderungen (die Zusammensetzung der Schlüsselmenge) anzupassen vermag. Die evolvierbare Hashfunktion wurde als Teil eines einfachen evolvierbaren Paketklassifizierers implementiert und in verschiedenen Bereichen optimiert.
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