题目：基于网络处理器的流量识别与控制系统设计与实现

本文根据网络处理器和通用处理器的特点，提出了一种结合网络处理器和通用处理器优势的流量管理系统的体系结构，给出了结构中的核心部分--网络处理器和通用处理器的通信机制的设计。并根据此体系结构，设计并实现了流量识别和控制系统。论文的主要贡献有如下几点：（1）深入分析了网络处理器在学术界和工业界的研究和应用现状，总结了网络处理器的优缺点，给出将网络处理器和通用处理器结合设计网络产品的优势。提出一种结合网络处理器和通用处理器优势的流量管理系统的体系结构。该结构结合了网络处理器报文处理高性能和通用处理器易于扩展的优点。（2）针对网络处理器和通用处理器设计流量管理系统的难点--网络处理器和通用处理器的通信机制，进行了分析与设计。基于21555非透明桥将网络处理器和通用处理器两端的PCI总线连接，本文设计了21555非透明桥通信模块，并基于Linux操作系统中网卡驱动框架，设计了虚拟网卡驱动，将网络处理器的报文直接输入到通用处理器操作系统的网络协议栈中。（3）设计并实现了流量识别与控制模块。在流量识别模块中，提出一种转发和识别分离的机制，使识别不影响转发效率；并通过使用哈希结构设计流分类算法，给出基于Netfilter机制的流量识别处理流程，并增加了自适应的匹配顺序优化；在流量控制模块中，给出了基于单速率的令牌桶流量控制算法及算法实现。并基于网络处理器的微引擎实现了流分类模块和流控制模块。（4）设计了相关的实验，对基于网络处理器结合通用处理器设计实现的流量管理系统在功能和性能方面进行了验证和评估。主要是对流量控制带宽的调整、流量识别效率、PCI传输速率和系统吞吐量等方面进行了评估。