报告题目：IP分组交换网高性能转发引擎设计

报告人：贾文康, 福建师范大学教授

报告时间：2019年6月25日(周二) 14：30-

报告地点：数计学院2号楼309会议室

报告摘要：随着以无处不在的数据交换为基础的时代趋势发展，基于IP协议的高性能分组交换网络在未来仍有迫切市场需求。实现核心网络无阻塞交换与转发的一大障碍，是因为交换节点的路由器或交换器中，其分组转发引擎在处理IP表头或标签时，产生的极大的路由及转发时延（≥10E-6秒）。因此在高性能分组转发引擎设计工作上，尽可能减少转发算法的时间空间复杂度极为关键。在这个领域中，上个世纪70年代提出的布隆过滤器(BF)及其衍生算法已经在产、学界主导了40余年，其效能被公认是难以超越的：拥有O(1)注一的时间复杂度(以硬件实作约数个计算周期)，以及极高的空间效益O(n)，但是布隆过滤器的缺点和优点一样明显；错误率是其中之一：在固定储存空间的条件下，随着存入的元素数量增加，错误率随之增加，实务上会错误地将网络封包复制到不需要的网络端口上，引发泄密的安全问题。另外，一般情况下不能从布隆过滤器中简单地删除某一元素。再者，运用在实际路由求解问题上，还有着成本过高的问题，一颗支持布隆过滤器的分组转发引擎的交换装置，必须配备O(m)组硬件组件(m=接口端口数量)，造成设备成本大幅增加。本研究度提出一种集合成员(Membership)检定算法--SVRF(Scalar-Vectors Routing & Forwarding)，以回答「检查某一成员是否存在集合中?」的古典计算问题，并运用至高性能转发引擎的群播路由转发查表求解问题中，提出一种创新的单播组播混合分组转发引擎架构。通过数学分析和模拟证明，SVRF及其衍生方法实现了卓越的存储空间可扩展性，大幅降低转发时间复杂度，同时简化了新增删除大量转发流条目的管理困难度。改良自原始SVRF的2D-SVRF算法，无论在内存空间耗用及转发时延上，其性能皆大幅超越布隆过滤器数个量级，对提升下一代IP分组交换网性能的目标，具有非常高的科研贡献以及产业效益。

报告人简介：福建师范大学光电与信息工程学院贾文康教授，毕业于台湾交通大学获资讯科学与工程博士学位，专业为通信网路与信息工程。贾教授自专科毕业即进入职场，历练职务包含6年产品研发及主管、5年系统集成技术支持主管、10年产品规划及产品营销主管职务经历；历练产业包含8年信息与通信产品研发制造产业、5年高科技软件及系统集成产业、6年电信及互联网运营商、以及8年教育及学术研究单位经历；也因此贾教授同时具备产业及学术多面向的专业能力。贾教授研究兴趣暨专长包含TCP/IP通讯协议、全光组网技术、无线网络技术、行动通信技术、异质网络系统集成等；贾教授来闽前工作于台湾知名研究单位财团法人资讯工业策进会,智能网通系统研究所,任资深研究员/网络协议技术组组长；主要从事通信、网络、电信领域4G、5G前沿技术研究与开发、标准制定相关工作,并主持台湾「中央级」技术项目十余项。贾教授生涯中共发表学术论文百余篇，包括SCI通信工程方向JCR一、二区旗舰期刊论文多篇，90%皆为为独立撰写、第一或通讯作者以上；前述著作总计被他引超过500次以上。

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