Skip to main content
SUPERVISOR
MasoudReza Hashemi,Hossein Saidi
مسعودرضا هاشمی (استاد راهنما) حسین سعیدی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mehdi Amini
مهدی امینی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390
In this research, the architecture of a scalable switch has been proposed. The structure of the design depends on the technology that is being used to implement the switch. In fact, due to the advantages of FPGA (Field Programmable Gate Array) technology, such as availability, low cost and short implementation time with respect to the ASIC (Application Specific Integrated Circuit) design which has limitations such as complex design process and high cost, The FPGA technology has been selected to implement the scalable architecture as a convenient way. Although the FPGA technology has some limitations such as limited number of pins and resources (memory, CPU and etc.) during the design process. Therefore, due to this technology and existing limitations, the architecture of a scalable switch will be proposed and to test the proposed structure (architecture), a switch on a Spartan6 family FPGA platform has been implemented. In this research required resources and design constraints for the implementation of large scale switches on the FPGA platform has been studied. So, we are going to be able to estimate and identify the required resources and their limitations and to choose the right FPGA platform to design and implement large scale switches. The main purpose of the proposed structure in this research is that each of the design blocks, can be implemented on a separate FPGA chip, and then each of these chips based on a proposed design scheme can be hierarchically integrated on a board to make the large scale switch. But, since there is no such a board with such properties, in the first stage of the test process, the whole design theme has been downscaled in which the switching blocks are 5x5 and in two layers makes our switch. In the main structure, the size of blocks will be assigned with respect to the available resources on the FPGA chip. In the following thesis, first it has been tried to study the available solutions to design a switch. Then to reach the goals on designing a scalable switch and to consider the challenges in the design process, a sample hierarchical switch on a FPGA platform has been implemented. The mentioned switch has been implemented on Spartan6 FPGA family boards. Keywords: Switch Architecture, Scalability, Hierarchical, FPGA
در این پژوهش معماری یک سوئیچ مقیاس پذیر پیشنهاد شده است. معماری یک سوئیچ به تکنولوژی مورد استفاده جهت پیاده سازی سوئیچ بستگی خواهد داشت. در واقع با توجه به مزایای تکنولوژی FPGA از جمله دسترس پذیری، هزینه پایین اقتصادی و زمان کوتاه پیاده سازی و محدودیت های موجود جهت استفاده ازطراحی ASIC از جمله پروسه پیچیده طراحی ASIC و هزینه بالا، تکنولوژی FPGA به عنوان یک راه حل مناسب جهت پیاده سازی معماری مقیاس پذیر انتخاب شده است. با این حال تکنولوژی FPGA نیز محدودیت هایی از جمله محدودیت تعداد پین و منابع در پیاده سازی خواهد داشت. بنابراین با توجه به این تکنولوژی و محدودیت های موجود، معماری یک سوئیچ مقیاس پذیر پیشنهاد شده است و جهت تست ساختار پیشنهادی، یک نمونه سوئیچ بر روی بستر FPGA از خانواده Spartan6 پیاده سازی شده است. در این پژوهش به بررسی منابع مورد نیاز و محدودیت های پیاده سازی سوئیچ های با اندازه بزرگ بر روی بستر FPGA پرداخته شده است. بنابراین جهت طراحی و پیاده سازی سوئیچ های با اندازه بزرگ قادر به برآورد منابع مورد نیاز، شناسایی محدودیت های منابع و متناسب با آن انتخاب بستر مناسب FPGA برای پیاده سازی سوئیچ با اندازه بزرگ خواهیم بود. هدف اصلی از ارائه ساختار معرفی شده در این پژوهش، این است که هر یک از بلوک های استفاده شده در این طرح در یک چیپ FPGA به صورت مجزا پیاده شود و سپس این چیپ ها بر اساس طرح پیشنهادی و بر روی یک بورد به صورت سلسله مراتبی کنار یکدیگر قرار گرفته و سوییچ با اندازه بزرگتر را تشکیل دهند. اما در این پژوهش، به دلیل عدم دسترسی به بوردی با این شرایط، در مرحله اول به منظور تست عملکرد صحیح ساختار معرفی شده، کل طرح در مقیاس کوچک تر درون یک چیپ FPGA پیاده سازی شده است که در آن اندازه بلوک های سوئیچینگ، 5x5 بوده و در دو لایه یک سوئیچ را تشکیل می دهد. در ساختار اصلی اندازه ی بلوک های استفاده شده، توسط منابع چیپ FPGA مورد استفاده تعیین خواهد شد. کلمات کلیدی: 1-معماری سوئیچ 2-مقیاس پذیری 3-سلسله مراتبی 4-FPGA

ارتقاء امنیت وب با وف بومی