基于NetFPGA虛擬路由器的路由表下發(fā)與更新機制研究

龔珊珊

摘要：基于NetFPGA硬件平臺設(shè)計的可編程虛擬化路由器，為提高其可編程性和靈活性將控制平面與數(shù)據(jù)平面進行分離，導(dǎo)致二個平面難以正常進行數(shù)據(jù)傳輸。通過對控制平面的接口進行設(shè)置，對OpenVZ虛擬路由實例中Zebra路由協(xié)議軟件計算出來的路由表進行提取，并下發(fā)給底層NetFPGA來完成交互。本文就如何將路由表提取出來進行了研究，提出了對Zebra路由協(xié)議軟件進行二次開發(fā)，增加路由表定時更新輸出的功能解決方案。該方案基于Zebra面向?qū)ο笤O(shè)計思想，復(fù)用其通用接口，設(shè)計相應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和函數(shù)，增加線程來處理通過Rip、Ospf或Bgp計算得到的路由表。

關(guān)鍵詞：NetFPGA 控制平面 數(shù)據(jù)平面 Zebra

中圖分類號：TP393 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）08-0043-02

1 前言

隨著互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模日益的擴大，用戶的增長，應(yīng)用和業(yè)務(wù)的多樣化，使得TCP/IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)在可擴展性、移動性、安全可控性方面存在巨大的挑戰(zhàn)[1]，為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，科研人員提出了未來網(wǎng)絡(luò)這一概念。未來網(wǎng)絡(luò)[2]旨在設(shè)計全新的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議滿足當(dāng)前復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。然而未來網(wǎng)絡(luò)新的體系結(jié)構(gòu)、協(xié)議、算法等在實際應(yīng)用之前需要進行大量的理論分析與仿真實驗，更需要在試驗網(wǎng)絡(luò)中進行評估與驗證。

作為連接網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備，路由器必須要滿足未來網(wǎng)絡(luò)需求。然而考慮到傳統(tǒng)路由器封閉性以及網(wǎng)絡(luò)試驗對正常業(yè)務(wù)產(chǎn)生一定影響，導(dǎo)致在部署、實現(xiàn)和驗證的體系結(jié)構(gòu)、算法和協(xié)議會非常困難，嚴(yán)重制約了互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的研究發(fā)展和創(chuàng)新。

為了解決這些問題，研究人員提出了一種新型的路由器—可編程虛擬化路由器[3]。它將可編程性和虛擬化都融合于路由器中，既解決了由于封閉性對新型業(yè)務(wù)的影響，也滿足了在多種業(yè)務(wù)的并行運行。可編程虛擬化路由器采用分層思想[4]（如圖1）：控制平面和數(shù)據(jù)平面?？刂破矫尕?fù)責(zé)路由器的虛擬化以及路由協(xié)議的運行和維護，得到路由表、ARP表和端口表；數(shù)據(jù)平面負(fù)責(zé)路由信息的查找與轉(zhuǎn)發(fā)。將控制引擎與數(shù)據(jù)平面分離導(dǎo)致二者不能正常交互，需要對控制平面與數(shù)據(jù)平面進行接口設(shè)置，并將VR（虛擬路由器）中路由表下發(fā)給轉(zhuǎn)發(fā)模塊。本文基于NetFPGA硬件平臺對路由表提取技術(shù)進行了研究。

2 控制平面的虛擬化研究與實現(xiàn)

科研人員把虛擬化技術(shù)主要分為：全虛擬化、半虛擬化、系統(tǒng)級虛擬化。全虛擬化技術(shù)最大的特點是無需任何修改客戶操作系統(tǒng)就可以直接在虛擬化平臺上運行；半虛擬化技術(shù)最大優(yōu)點是需要改變客戶操作系統(tǒng)內(nèi)核；系統(tǒng)級虛擬化采用共享操作系統(tǒng)內(nèi)核手段，是基于操作系統(tǒng)本身之上實現(xiàn)的服務(wù)器的虛擬化。綜合比較，采用系統(tǒng)級虛擬化具有其他虛擬技術(shù)所沒有的高性能、高效率和高密度特性。其代表技術(shù)有：SWsoft公司的開源OpenVZ項目。

在Centos6.0操作系統(tǒng)中安裝OpenVZ內(nèi)核、OpenVZ用戶管理工具（vzctl和vzquato）并重新啟動OpenVZ。下載需要安裝的模板（centos）到vz/template/cache目錄下，并用vzctl指令創(chuàng)建4個VE分別表示為：VR1、VR2 … VRn（VR表示為虛擬路由器），每個VR中創(chuàng)建4個虛擬網(wǎng)絡(luò)接口（對應(yīng)NetFPGA的4個物理端口），然后下載Zebra軟件包，安裝源碼包，修改配置文件并配置接口IP。

3 虛擬路由器路由表的下發(fā)與更新研究與實現(xiàn)

Zebra系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖如2所示。

整個系統(tǒng)主要分為三大部分：Zebra交互模塊、路由協(xié)議模塊和VTY顯示配置模塊。Zebra模塊負(fù)責(zé)與路由協(xié)議進行交互，將路由協(xié)議計算得到的路由表存儲在Rib結(jié)構(gòu)體中；Zebra模塊與Linux內(nèi)核交互，將進入到Linux中的數(shù)據(jù)包傳送到路由協(xié)議模塊。路由協(xié)議模塊負(fù)責(zé)路由協(xié)議計算，主要有三種路由協(xié)議RIP、OSPF和BGP并包含IPv6版本。VTY模塊主要方便用戶進行路由協(xié)議配置，起人機交互的作用。

通過對Zebra模塊的分析，可以將模塊分為兩個部分：模塊交互部分、路由表管理部分。

模塊交互部分負(fù)責(zé)與協(xié)議模塊進行交互，獲取通過路由協(xié)議計算的到得路由表，并交由路由表管理模塊進行管理。

（1）路由表的提取。首先，在../zebra目錄下創(chuàng)建Gtroutertable.h、Gtroutertable.c兩個文件，負(fù)責(zé)路由提取的功能，在Gtroutertable.c中編寫獲取路由表函數(shù)void *Get（…）。在zebra模塊主線程中創(chuàng)建一個新的子線程，當(dāng)獲取到了路由表的時候，執(zhí)行該子線程，調(diào)用獲取路由表函數(shù)，從而提取出所需的路由表。

其次，重新修改Makefile文件，執(zhí)行make指令進行重新編譯。

（2）路由表的更新。當(dāng)鏈路發(fā)生變化后，通過RIP或OSPF計算出來的路由表也發(fā)生了變化，但由于直接從zebra模塊中提取的路由表變化時間較長，不能滿足實時性更新。Zebra中主要包含3種定時器，分別為：update_time、timeout_time、garbage_time。通過在zebra主線程上設(shè)置定時器update_time，當(dāng)路由表發(fā)生變化后，立即調(diào)用Get（…）獲取路由表函數(shù)。從而達(dá)到定時更新提取出的路由表的目的。

4 實驗驗證與分析

該實驗基于NetFPGA硬件設(shè)計的可編程路由器如下：在每個VR中安裝zebra路由協(xié)議軟件，開啟zebra守護進程，運行Rip路由協(xié)議。得到的路由表信息分別是圖3、圖4所示。

其中C代表是connect，R代表是運行RIP路由協(xié)議。

二者對比，明顯發(fā)現(xiàn)隨著鏈路發(fā)生變化，所提取的路由表也隨著發(fā)生了變化，并且和鏈路變化一致，說明路由表提取是有效的，并是實時更新的。

5 結(jié)語

本文針對基于NetFPGA硬件的可編程虛擬化路由器由于采用控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離，而導(dǎo)致無法正常交互問題，做了一些分析研究，通過對路由協(xié)議軟件的研究與分析，通過對zebra路由協(xié)議軟件進行二次開發(fā)，添加了路由提取功能和定時更新功能，通過實驗驗證分析，提取的路由表隨著路由信息的改變而更新，并恢復(fù)了控制平面與數(shù)據(jù)平面的正常交互。

參考文獻

[1]Xie Gao-Gang， Zhang Yu-Jun，Li Zhen-Yu，et al.A survey on future Internet architecture[J].Chinese Journal of Computers， 2012，35（6）：1109-1119（in Chinese）.

[2]Paul S，Pan Jianli，Jain R.Architectures for the future networks and the next generation Internet：a survey[C].Computer Communications.2011.34（1）：2-42.

[3]Feldmann Anja.Internet clean-slate design：what and why？[C]ACM SIGCOMM Computer Communication Review.2007.37（3）：59-64.

[4]楊懋，劉中金，李勇，曾烈光，金德鵬，蘇厲.基于可編程硬件的虛擬路由器控制平面.清華大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）[J].2012，52（5）：586-591.

摘要：基于NetFPGA硬件平臺設(shè)計的可編程虛擬化路由器，為提高其可編程性和靈活性將控制平面與數(shù)據(jù)平面進行分離，導(dǎo)致二個平面難以正常進行數(shù)據(jù)傳輸。通過對控制平面的接口進行設(shè)置，對OpenVZ虛擬路由實例中Zebra路由協(xié)議軟件計算出來的路由表進行提取，并下發(fā)給底層NetFPGA來完成交互。本文就如何將路由表提取出來進行了研究，提出了對Zebra路由協(xié)議軟件進行二次開發(fā)，增加路由表定時更新輸出的功能解決方案。該方案基于Zebra面向?qū)ο笤O(shè)計思想，復(fù)用其通用接口，設(shè)計相應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和函數(shù)，增加線程來處理通過Rip、Ospf或Bgp計算得到的路由表。

關(guān)鍵詞：NetFPGA 控制平面 數(shù)據(jù)平面 Zebra

中圖分類號：TP393 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）08-0043-02

1 前言

隨著互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模日益的擴大，用戶的增長，應(yīng)用和業(yè)務(wù)的多樣化，使得TCP/IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)在可擴展性、移動性、安全可控性方面存在巨大的挑戰(zhàn)[1]，為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，科研人員提出了未來網(wǎng)絡(luò)這一概念。未來網(wǎng)絡(luò)[2]旨在設(shè)計全新的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議滿足當(dāng)前復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。然而未來網(wǎng)絡(luò)新的體系結(jié)構(gòu)、協(xié)議、算法等在實際應(yīng)用之前需要進行大量的理論分析與仿真實驗，更需要在試驗網(wǎng)絡(luò)中進行評估與驗證。

作為連接網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備，路由器必須要滿足未來網(wǎng)絡(luò)需求。然而考慮到傳統(tǒng)路由器封閉性以及網(wǎng)絡(luò)試驗對正常業(yè)務(wù)產(chǎn)生一定影響，導(dǎo)致在部署、實現(xiàn)和驗證的體系結(jié)構(gòu)、算法和協(xié)議會非常困難，嚴(yán)重制約了互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的研究發(fā)展和創(chuàng)新。

為了解決這些問題，研究人員提出了一種新型的路由器—可編程虛擬化路由器[3]。它將可編程性和虛擬化都融合于路由器中，既解決了由于封閉性對新型業(yè)務(wù)的影響，也滿足了在多種業(yè)務(wù)的并行運行。可編程虛擬化路由器采用分層思想[4]（如圖1）：控制平面和數(shù)據(jù)平面。控制平面負(fù)責(zé)路由器的虛擬化以及路由協(xié)議的運行和維護，得到路由表、ARP表和端口表；數(shù)據(jù)平面負(fù)責(zé)路由信息的查找與轉(zhuǎn)發(fā)。將控制引擎與數(shù)據(jù)平面分離導(dǎo)致二者不能正常交互，需要對控制平面與數(shù)據(jù)平面進行接口設(shè)置，并將VR（虛擬路由器）中路由表下發(fā)給轉(zhuǎn)發(fā)模塊。本文基于NetFPGA硬件平臺對路由表提取技術(shù)進行了研究。

2 控制平面的虛擬化研究與實現(xiàn)

科研人員把虛擬化技術(shù)主要分為：全虛擬化、半虛擬化、系統(tǒng)級虛擬化。全虛擬化技術(shù)最大的特點是無需任何修改客戶操作系統(tǒng)就可以直接在虛擬化平臺上運行；半虛擬化技術(shù)最大優(yōu)點是需要改變客戶操作系統(tǒng)內(nèi)核；系統(tǒng)級虛擬化采用共享操作系統(tǒng)內(nèi)核手段，是基于操作系統(tǒng)本身之上實現(xiàn)的服務(wù)器的虛擬化。綜合比較，采用系統(tǒng)級虛擬化具有其他虛擬技術(shù)所沒有的高性能、高效率和高密度特性。其代表技術(shù)有：SWsoft公司的開源OpenVZ項目。

在Centos6.0操作系統(tǒng)中安裝OpenVZ內(nèi)核、OpenVZ用戶管理工具（vzctl和vzquato）并重新啟動OpenVZ。下載需要安裝的模板（centos）到vz/template/cache目錄下，并用vzctl指令創(chuàng)建4個VE分別表示為：VR1、VR2 … VRn（VR表示為虛擬路由器），每個VR中創(chuàng)建4個虛擬網(wǎng)絡(luò)接口（對應(yīng)NetFPGA的4個物理端口），然后下載Zebra軟件包，安裝源碼包，修改配置文件并配置接口IP。

3 虛擬路由器路由表的下發(fā)與更新研究與實現(xiàn)

Zebra系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖如2所示。

整個系統(tǒng)主要分為三大部分：Zebra交互模塊、路由協(xié)議模塊和VTY顯示配置模塊。Zebra模塊負(fù)責(zé)與路由協(xié)議進行交互，將路由協(xié)議計算得到的路由表存儲在Rib結(jié)構(gòu)體中；Zebra模塊與Linux內(nèi)核交互，將進入到Linux中的數(shù)據(jù)包傳送到路由協(xié)議模塊。路由協(xié)議模塊負(fù)責(zé)路由協(xié)議計算，主要有三種路由協(xié)議RIP、OSPF和BGP并包含IPv6版本。VTY模塊主要方便用戶進行路由協(xié)議配置，起人機交互的作用。

通過對Zebra模塊的分析，可以將模塊分為兩個部分：模塊交互部分、路由表管理部分。

模塊交互部分負(fù)責(zé)與協(xié)議模塊進行交互，獲取通過路由協(xié)議計算的到得路由表，并交由路由表管理模塊進行管理。

（1）路由表的提取。首先，在../zebra目錄下創(chuàng)建Gtroutertable.h、Gtroutertable.c兩個文件，負(fù)責(zé)路由提取的功能，在Gtroutertable.c中編寫獲取路由表函數(shù)void *Get（…）。在zebra模塊主線程中創(chuàng)建一個新的子線程，當(dāng)獲取到了路由表的時候，執(zhí)行該子線程，調(diào)用獲取路由表函數(shù)，從而提取出所需的路由表。

其次，重新修改Makefile文件，執(zhí)行make指令進行重新編譯。

（2）路由表的更新。當(dāng)鏈路發(fā)生變化后，通過RIP或OSPF計算出來的路由表也發(fā)生了變化，但由于直接從zebra模塊中提取的路由表變化時間較長，不能滿足實時性更新。Zebra中主要包含3種定時器，分別為：update_time、timeout_time、garbage_time。通過在zebra主線程上設(shè)置定時器update_time，當(dāng)路由表發(fā)生變化后，立即調(diào)用Get（…）獲取路由表函數(shù)。從而達(dá)到定時更新提取出的路由表的目的。

4 實驗驗證與分析

該實驗基于NetFPGA硬件設(shè)計的可編程路由器如下：在每個VR中安裝zebra路由協(xié)議軟件，開啟zebra守護進程，運行Rip路由協(xié)議。得到的路由表信息分別是圖3、圖4所示。

其中C代表是connect，R代表是運行RIP路由協(xié)議。

二者對比，明顯發(fā)現(xiàn)隨著鏈路發(fā)生變化，所提取的路由表也隨著發(fā)生了變化，并且和鏈路變化一致，說明路由表提取是有效的，并是實時更新的。

5 結(jié)語

本文針對基于NetFPGA硬件的可編程虛擬化路由器由于采用控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離，而導(dǎo)致無法正常交互問題，做了一些分析研究，通過對路由協(xié)議軟件的研究與分析，通過對zebra路由協(xié)議軟件進行二次開發(fā)，添加了路由提取功能和定時更新功能，通過實驗驗證分析，提取的路由表隨著路由信息的改變而更新，并恢復(fù)了控制平面與數(shù)據(jù)平面的正常交互。

參考文獻

[1]Xie Gao-Gang， Zhang Yu-Jun，Li Zhen-Yu，et al.A survey on future Internet architecture[J].Chinese Journal of Computers， 2012，35（6）：1109-1119（in Chinese）.

[2]Paul S，Pan Jianli，Jain R.Architectures for the future networks and the next generation Internet：a survey[C].Computer Communications.2011.34（1）：2-42.

[3]Feldmann Anja.Internet clean-slate design：what and why？[C]ACM SIGCOMM Computer Communication Review.2007.37（3）：59-64.

[4]楊懋，劉中金，李勇，曾烈光，金德鵬，蘇厲.基于可編程硬件的虛擬路由器控制平面.清華大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）[J].2012，52（5）：586-591.

摘要：基于NetFPGA硬件平臺設(shè)計的可編程虛擬化路由器，為提高其可編程性和靈活性將控制平面與數(shù)據(jù)平面進行分離，導(dǎo)致二個平面難以正常進行數(shù)據(jù)傳輸。通過對控制平面的接口進行設(shè)置，對OpenVZ虛擬路由實例中Zebra路由協(xié)議軟件計算出來的路由表進行提取，并下發(fā)給底層NetFPGA來完成交互。本文就如何將路由表提取出來進行了研究，提出了對Zebra路由協(xié)議軟件進行二次開發(fā)，增加路由表定時更新輸出的功能解決方案。該方案基于Zebra面向?qū)ο笤O(shè)計思想，復(fù)用其通用接口，設(shè)計相應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和函數(shù)，增加線程來處理通過Rip、Ospf或Bgp計算得到的路由表。

關(guān)鍵詞：NetFPGA 控制平面 數(shù)據(jù)平面 Zebra

中圖分類號：TP393 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）08-0043-02

1 前言

隨著互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模日益的擴大，用戶的增長，應(yīng)用和業(yè)務(wù)的多樣化，使得TCP/IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)在可擴展性、移動性、安全可控性方面存在巨大的挑戰(zhàn)[1]，為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，科研人員提出了未來網(wǎng)絡(luò)這一概念。未來網(wǎng)絡(luò)[2]旨在設(shè)計全新的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議滿足當(dāng)前復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。然而未來網(wǎng)絡(luò)新的體系結(jié)構(gòu)、協(xié)議、算法等在實際應(yīng)用之前需要進行大量的理論分析與仿真實驗，更需要在試驗網(wǎng)絡(luò)中進行評估與驗證。

作為連接網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備，路由器必須要滿足未來網(wǎng)絡(luò)需求。然而考慮到傳統(tǒng)路由器封閉性以及網(wǎng)絡(luò)試驗對正常業(yè)務(wù)產(chǎn)生一定影響，導(dǎo)致在部署、實現(xiàn)和驗證的體系結(jié)構(gòu)、算法和協(xié)議會非常困難，嚴(yán)重制約了互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的研究發(fā)展和創(chuàng)新。

為了解決這些問題，研究人員提出了一種新型的路由器—可編程虛擬化路由器[3]。它將可編程性和虛擬化都融合于路由器中，既解決了由于封閉性對新型業(yè)務(wù)的影響，也滿足了在多種業(yè)務(wù)的并行運行?？删幊烫摂M化路由器采用分層思想[4]（如圖1）：控制平面和數(shù)據(jù)平面?？刂破矫尕?fù)責(zé)路由器的虛擬化以及路由協(xié)議的運行和維護，得到路由表、ARP表和端口表；數(shù)據(jù)平面負(fù)責(zé)路由信息的查找與轉(zhuǎn)發(fā)。將控制引擎與數(shù)據(jù)平面分離導(dǎo)致二者不能正常交互，需要對控制平面與數(shù)據(jù)平面進行接口設(shè)置，并將VR（虛擬路由器）中路由表下發(fā)給轉(zhuǎn)發(fā)模塊。本文基于NetFPGA硬件平臺對路由表提取技術(shù)進行了研究。

2 控制平面的虛擬化研究與實現(xiàn)

科研人員把虛擬化技術(shù)主要分為：全虛擬化、半虛擬化、系統(tǒng)級虛擬化。全虛擬化技術(shù)最大的特點是無需任何修改客戶操作系統(tǒng)就可以直接在虛擬化平臺上運行；半虛擬化技術(shù)最大優(yōu)點是需要改變客戶操作系統(tǒng)內(nèi)核；系統(tǒng)級虛擬化采用共享操作系統(tǒng)內(nèi)核手段，是基于操作系統(tǒng)本身之上實現(xiàn)的服務(wù)器的虛擬化。綜合比較，采用系統(tǒng)級虛擬化具有其他虛擬技術(shù)所沒有的高性能、高效率和高密度特性。其代表技術(shù)有：SWsoft公司的開源OpenVZ項目。

在Centos6.0操作系統(tǒng)中安裝OpenVZ內(nèi)核、OpenVZ用戶管理工具（vzctl和vzquato）并重新啟動OpenVZ。下載需要安裝的模板（centos）到vz/template/cache目錄下，并用vzctl指令創(chuàng)建4個VE分別表示為：VR1、VR2 … VRn（VR表示為虛擬路由器），每個VR中創(chuàng)建4個虛擬網(wǎng)絡(luò)接口（對應(yīng)NetFPGA的4個物理端口），然后下載Zebra軟件包，安裝源碼包，修改配置文件并配置接口IP。

3 虛擬路由器路由表的下發(fā)與更新研究與實現(xiàn)

Zebra系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖如2所示。

整個系統(tǒng)主要分為三大部分：Zebra交互模塊、路由協(xié)議模塊和VTY顯示配置模塊。Zebra模塊負(fù)責(zé)與路由協(xié)議進行交互，將路由協(xié)議計算得到的路由表存儲在Rib結(jié)構(gòu)體中；Zebra模塊與Linux內(nèi)核交互，將進入到Linux中的數(shù)據(jù)包傳送到路由協(xié)議模塊。路由協(xié)議模塊負(fù)責(zé)路由協(xié)議計算，主要有三種路由協(xié)議RIP、OSPF和BGP并包含IPv6版本。VTY模塊主要方便用戶進行路由協(xié)議配置，起人機交互的作用。

通過對Zebra模塊的分析，可以將模塊分為兩個部分：模塊交互部分、路由表管理部分。

模塊交互部分負(fù)責(zé)與協(xié)議模塊進行交互，獲取通過路由協(xié)議計算的到得路由表，并交由路由表管理模塊進行管理。

（1）路由表的提取。首先，在../zebra目錄下創(chuàng)建Gtroutertable.h、Gtroutertable.c兩個文件，負(fù)責(zé)路由提取的功能，在Gtroutertable.c中編寫獲取路由表函數(shù)void *Get（…）。在zebra模塊主線程中創(chuàng)建一個新的子線程，當(dāng)獲取到了路由表的時候，執(zhí)行該子線程，調(diào)用獲取路由表函數(shù)，從而提取出所需的路由表。

其次，重新修改Makefile文件，執(zhí)行make指令進行重新編譯。

（2）路由表的更新。當(dāng)鏈路發(fā)生變化后，通過RIP或OSPF計算出來的路由表也發(fā)生了變化，但由于直接從zebra模塊中提取的路由表變化時間較長，不能滿足實時性更新。Zebra中主要包含3種定時器，分別為：update_time、timeout_time、garbage_time。通過在zebra主線程上設(shè)置定時器update_time，當(dāng)路由表發(fā)生變化后，立即調(diào)用Get（…）獲取路由表函數(shù)。從而達(dá)到定時更新提取出的路由表的目的。

4 實驗驗證與分析

該實驗基于NetFPGA硬件設(shè)計的可編程路由器如下：在每個VR中安裝zebra路由協(xié)議軟件，開啟zebra守護進程，運行Rip路由協(xié)議。得到的路由表信息分別是圖3、圖4所示。

其中C代表是connect，R代表是運行RIP路由協(xié)議。

二者對比，明顯發(fā)現(xiàn)隨著鏈路發(fā)生變化，所提取的路由表也隨著發(fā)生了變化，并且和鏈路變化一致，說明路由表提取是有效的，并是實時更新的。

5 結(jié)語

本文針對基于NetFPGA硬件的可編程虛擬化路由器由于采用控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離，而導(dǎo)致無法正常交互問題，做了一些分析研究，通過對路由協(xié)議軟件的研究與分析，通過對zebra路由協(xié)議軟件進行二次開發(fā)，添加了路由提取功能和定時更新功能，通過實驗驗證分析，提取的路由表隨著路由信息的改變而更新，并恢復(fù)了控制平面與數(shù)據(jù)平面的正常交互。

參考文獻

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