第一部分 概况

第1章 网络技术的革命——分布运算和网络汇聚

1.1 开始阶段

1.2 工作组计算机代替了大型机的继续发展

1.3 第一个局域网（LAN,Local Area Network）

1.4 把大型机放到桌面上：PC和工作站

1.5 客户端／服务器（C/S,Client/Server）模式

1.6 分组交换与电路交换网络的对比

1.7 因特网、路由和相关的Web技术

1.8 网络管理

1.9 交换局域网、快速以太网和光纤分布式数据接口（FDDI）

1.10 IP网络：Intranet和Extranet

1.11 IP电话

1.12 ATM、局域网仿真、异步传输模式多协议（MPOA）和IP over ATM

1.13 无线和移动网络

1.14 1Gbit/s和10Gbit/s以太网

1.15 存储网络

1.16 网络汇聚

1.17 光网络突飞猛进

1.18 处理器：RISC、数字信号处理器（DSP）和片上系统（SOC）的集成

1.19 带宽和QoS需求

1.20 交换革命：从二层交换到路由器到三层交换

1.21 MPLS、λ交换和波长路由器

1.22 VPN

1.23 协同处理器的安全性

1.24 流量引擎（TE）

1.25 QoS

1.26 性能限制对通信网络设备的影响

1.27 总结

2.1 什么是网络处理器

2.2 网络设备功能模块

第2章 网络处理器的基本内容

2.2.1 物理层接口

2.2.2 交换结构

2.2.3 数据包处理

2.2.4 主处理

2.3 更进一步看数据包处理

2.4 采用标准的现有CPU进行设计的折中方案

2.5 采用ASICS进行设计的折中方案

2.6 网络处理器的突破

2.7 网络处理器的优势

2.8 网络处理器的分类

2.9 总结

第3章 数据包处理过程

3.1 网络整体脉络：客户、访问、边缘和核心

3.2 网络处理发展的时间序列

3.3 对于网络设备压倒一切的需求

3.4 数据和控制平面的处理过程

3.5 数据包处理操作

3.5.1 数据包封装成帧

3.5.2 模型搜索和数据包分类

3.5.3 CAM（内容寻址存储器）

3.5.4 查找引擎

3.5.5 数据包解析

3.5.6 数据包分类和快速转发

3.5.7 修改（Modification）

3.5.8 交换

3.5.9 流量管理和其他操作

3.6 总结

第二部分 网络处理器的体系结构

第4章 IBM PowerNPTM

4.1 IBM PowerNP的概况

4.2 体系结构

4.3 NP4GS3的主要功能模块

4.4 专用协处理器和辅助硬件

4.5 软件体系结构

4.6 围绕NP4GS3的系统和软件开发

4.7 NP4GX——IBM的下一代OC-48网络处理器

4.8 使用NP4GS3进行设计时的折中考虑

4.9 总结

第5章 Intel IXATM网络处理器

5.1 Intel IXA的概况

5.2 体系结构

5.3 软件体系结构

5.4 围绕IXA体系结构NPU的软件和系统开发

5.5 使用Intel NPU进行设计时的系统考虑和折中

5.6 总结

第6章 AMCCnPTM系列网络处理器

6.1 nPTM的体系结构的概况

6.2 nP系列网络处理器的软件开发

6.3 流量管理

6.4 交换结构

6.5 使用AMCCnP系列NPU进行设计时的系统考虑

6.6 第五代技术

6.7 总结

第7章 Agere PayloadPlus系列网络处理器

7.1 PayloadPlus体系结构

7.2 快速模式处理器FPP

7.3 路由交换处理器RSP

7.4 ASI芯片

7.5 双漏桶算法DLB

7.6 AgereAPP750NP（EX-NP10）和APP750TM（EX-TM10）芯片组

7.7 AgereAPP550（EX-INP5）网络处理器

7.8 PayloadPlus系列网络处理器的系统和软件开发

7.9 总结

8.1 C-Port体系结构概述

第8章 Motorola C-PortTM系列网络处理器

8.2 NPU的体系结构

8.3 Q-5 TMC芯片

8.4 C-Port系列处理器的软件开发

8.5 使用C-Port系列网络处理器进行系统开发

8.6 总结

第9章 网络处理器的其他结构

9.1 Silicon Access Network公司的iFLOWTM芯片组

9.2 BAY微系统公司的MontegoTM和InPTM芯片组

9.3 Cognigine

9.4 EZchip公司的TOPcoreTM芯片

9.5 Vitesse IOTM系列网络处理器

9.6 Wintegra

9.7 Xelerated分组设备

9.8 其他方法

9.9 总结

10.1 Net ASIC

第10章 网络处理的其他方案——Net ASIC芯片和IP Core设计

10.2 使用IP Core进行设计

10.3 MIPS技术

10.4 ClearSpeed技术

10.5 Tensilica技术

10.6 FLIX：可配置VLIW结构

10.7 ARC核心技术

10.8 Improv系统技术

10.9 总结

第三部分 网络处理器的外围支撑芯片——存储处理器、分类处理器、查找引擎、交换结构、流量管理器第11章 存储网络处理器

11.1 存储网络发展历史和背景

11.2 存储区域网络技术

11.3 光纤通道（FC）

11.4 IP存储

11.4.1 网络接口卡（NIC）

11.4.3 iSCSI适配器

11.5 存储虚拟化

11.4.2 存储主机总线适配器

11.6 因特网小型计算机系统接口协议（iSCSI）

11.7 IP光纤通道（FCIP）

11.8 光纤通道与iSCSI桥接

11.9 存储网络处理器（SNP）的典型应用

11.10 对存储网络处理器（SNP）的要求

11.11 TCP终端引擎或TCP卸载引擎（TOES）

11.12 范例分析一：Trebia网络SAN协议处理器（SPP）

11.13 范例分析二：SilverbackSystems存储网络访问处理器（iSNAPTM）

11.14 存储网络安全

11.15 安全存储网络处理器的发展趋势

11.16 总结

第12章 查找引擎

12.1 查找引擎的包分类背景知识

12.2 内容寻址存储器（CAM）

12.3 内容寻址存储器结构

12.4 CAM的查找表管理

12.5 CAM使用（系统工程观点）

12.6 基于查找引擎的CAM的缺陷

12.7 进一步的发展

12.8 查找引擎的其他实现方法

12.9 总结

第13章 分类处理器

13.1 两种类型的数据包分类

13.2 查找和转发

13.3 用于管理查找表更新的算法

13.4 支持查找和转发的算法和数据结构

13.5 深度数据包分类

13.6 基于多个域的分类

13.7 实现

13.8 分类处理器还是CAM

13.9 分类功能集成还是独立

13.10 个案研究：Raqia的正则表达式分类处理器

13.11 总结

第14章 交换结构

14.1 交换结构的定义

14.2 交换的基本原理

14.3 拥塞

14.4 基本交换单元

14.5 常见的交换平台

14.6 多服务路由／交换设备的发展

14.7 背板描述

14.8 交换结构的扩展性

14.9 交换结构的冗余

14.10 路由交换系统的考虑

14.11 交换结构的体系结构

14.11.1 输入缓存和输出缓存交换

14.11.2 带缓存的交叉开关

14.11.3 仲裁交叉开关

14.11.4 共享内存交换机

14.12 多级开关

14.12.1 基于Banyan网的交换机

14.12.2 Batcher-Banyan交换机

14.13 其他例子

14.14 一组商业应用

14.15 Agere交换结构

14.16 总结

第15章 流量管理器

15.1 流量管理器的定义和目的

15.2 流量管理器作为独立芯片

15.3 流量管理的基本概念

15.4 面向QoS的协议

15.4.1 RSVP

15.4.2 IntServ

15.4.3 DiffServ

15.5 主要的任务和算法

15.6 统计

15.7 流量标记、整形和监管

15.8 拥塞管理

15.9 调度和缓冲管理

15.10 总结

第四部分 集腋成裘（Putting Everything Together）

第16章 系统工程学问题

16.1 存储器子系统

16.1.1 DRAM的特性

16.1.2 SRAM的特性

16.1.3 CAM

16.2 网络处理单元（NPU）体系结构问题

16.3 软件开发问题

16.4 软件开发成本

16.5.1 任务定义

16.5 个案研究：一台多重服务路由器（MSR）的设计

16.5.2 设计方案

16.5.3 初步设计概况

16.5.4 交换结构

16.5.5 系统考虑

16.5.6 资源预算

16.6 总结

第五部分 安全协处理器

第17章 安全协处理器

17.1 注释

17.2 导言

17.3 网络处理中的安全通信应用

17.3.1 VPN

17.3.2 执行安全电子交易

17.3.3 无线安全

17.4 加密学：一些基本概念

17.4.2 公共密钥密码学

17.4.1 私人的或系统密钥加密

17.5 拥塞密码、流密码和加密模式

17.5.1 拥塞密码

17.5.2 流密码

17.5.3 密码模式

17.6 通信中关于密码的重要想法

17.6.1 弱密钥

17.6.2 协议敏感加密

17.6.3 散列

17.6.4 消息认证码（MAC）

17.6.5 数字签名

17.6.6 会话密钥交换

17.6.7 数字证书

17.6.8 嵌入的序列计数器

17.6.9 地址通道

17.7.1 DES和Rijndael算法

17.7 公共密码学算法

17.6.11 密钥再生成

17.6.12 安全联盟（SA）

17.6.10 时间戳（认可）

17.7.2 Diffie-Hellman（DH）算法

17.8 公共密钥加密算法

17.9 标准安全协议

17.9.1 IPSec

17.9.2 SSL

17.10 安全协处理器的分类

17.11 使用安全协处理器的系统考虑

17.11.1 IPSec加速器

17.11.2 SSL加速器

17.12 总结

附录Ⅰ 网络处理器产品及平台一览表

附录Ⅱ 对应各类链路速率和分组大小的典型流量

附录Ⅲ 网络处理器标准化历程

英汉缩略语对照表