[发明专利]一种基于网络处理器的网络编码路由器

权利要求书

1、一种基于单个IXP2400网络处理器的路由器，由IXP2400网络处理器、SRAM、DRAM、协处理器、闪存、输入输出接口及总线构成，其特征在于：IXP2400网络处理器中负责处理IP报文的微引擎上增加网络编码模块，在XP2400网络处理器的XScale核上增加路由维护子模块、组管理子模块、缓存管理子模块及性能预测子模块。

2、如权利要求1所述的一种基于单个IXP2400网络处理器的路由器，其特征在于：所述网络编码模块由代查找子模块、编解码子模块和转发子模块构成。

3、一种基于单个IXP2400网络处理器的路由器网络编码的实现方法，包含以下步骤：

(1)微引擎0:0从外部媒介接收物理层帧，并把这个物理层帧放入一个接收队列等待处理IP报文的微引擎将其取走；

(2)微引擎(0:1、0:2或1:3)首先从接收队列中取出一个物理层帧，如果接收队列是空的，则微引擎继续等待，直到有一个物理层帧被接收到；

(3)微引擎删除物理层的帧头，只留下IP头部和载荷；

(4)从IP头部中提取第3层协议字段，判断是否属于网络编码协议。如果是，则执行网络编码的处理，进入网络编码过程；否则作为普通的IP报文进行处理；

(5)网络编码开始，先从IP头部中提取源IP地址、目的IP地址、第4层协议、代的编号四个字段；

(6)以这4个字段作为关键词，判断是否已经存在相应代的缓存；

(7)如果相应代的缓存存在，则判断这个缓存中各个块的编码系数矢量所组成的矩阵是否达到了满秩。如果满秩，则执行编码操作；如果不满秩，则只进行存储，等待下一块的到达，直到缓存中达到满秩为止。如果相应的代的缓存不存在，则要建立新的缓存。如果剩余空间不足而无法建立新的缓存，则不进行网络编码；

(8)完成编码之后，根据报文头部的关键字段查找相关的转发表，确定由编码所产生的新报文的输出端口；

(9)微引擎(0:1、0:2或1:3)把编码后的载荷封装为新的IP报文，并把这个IP报文的内存地址以及其它元信息，放到对应端口的发送队列中，等待发送微引擎(1:1或1:2)把报文取走，沿着组播路径的指定的下行链路发送出去。

4、如权利要求3所述的一种基于单个IXP2400网络处理器的路由器网络编码的实现方法，其特征在于：所述网络编码协议采用在原有的IP协议头中新增一个协议头，用于保存网络编码所需的信息，NC协议头插在IP协议头和传输层协议头之间的实现方式。

5、一种基于多个IXP2400网络处理器的路由器，由一个交换矩阵、一个主控处理器、一个备用处理器及多个IXP2400网络处理器构成，其特征在于：其交换矩阵上还连接一个专用IXP2400网络处理器，专门用于网络编码协议的处理。

6、如权利要求5所述的一种基于多个IXP2400网络处理器的路由器，其特征在于：所述专用IXP2400网络处理器的微引擎包含代查找子模块、载荷编解码子模块、转发表查找子模块及报文转发子模块；所述专用IXP2400网络处理器的XScale核包含网络编码的路由维护子模块、组管理子模块、缓存管理子模块及性能预测子模块。