随着网络规模的不断扩大,针对信息通信网络的灵活性、安全性和可靠性保障问题正受到越来越多的研究机构关注,尤其在航空电子系统网络的数据传输过程中,通信协议的协议解析和处理能力至关重要。随着网络环境日益复杂,传统光纤通道（Fibre Channel,FC）交换芯片的固定式协议处理架构已经不再满足当前和未来网络互连的需求,传统的FC交换芯片主要存在以下三个问题:1)协议解析灵活性差,传统FC协议解析器架构处理流程固化,无法根据实际环境需要去动态更改解析配置方案;2)访问控制结构的安全性不足,传统协议处理的访问控制结构模式固定且更改困难,无法应对多种复杂的网络攻击形式;3)链路聚合有效带宽利用率低,传统链路聚合技术负载均衡性差,无法满足多种流量环境下的数据传输需求。针对当前传统FC交换的协议处理流程中的灵活性、安全性和链路带宽的问题,本文利用可编程解析架构的高自由度灵活处理优势,以提升传统FC交换性能为目的,开展了面向FC交换的可编程协议处理技术研究。本文利用处理流程可编程的高灵活度特性,针对FC交换灵活性差的问题提出了面向FC协议的可编程协议解析器;针对FC交换安全性不足的问题提出了一种高安全的可编程访问控制结构;针对FC交换链路聚合负载不均衡的问题提出了一种高均衡的可编程链路聚合技术。具体研究内容如下:1.提出一种面向FC协议的可编程协议解析器。设计了以键值提取、匹配（TCAM）、操作（ACTION）为单元的可编程解析模块（Slice）,并将多级Slice串联后,对FC协议多层帧头进行逐级解析,通过微码控制指令就可以实现对FC数据帧头的可编程解析处理,实现协议解析流程的可编程。实验表明,该解析器可以有效完成报文包头协议字段的可编程解析提升了解析灵活性,并且与以太网协议簇架构的可编程协议解析器相比资源开销降低了70%。2.提出了一种高安全的PDR（Programmable dynamic routing）可编程访问控制结构。在可编程协议解析器的基础上,采用自定义选取配置域段作为端口检查、端口镜像以及路由查表的域段选取规则,构建了可编程访问控制结构。提升了可选择的匹配位宽的同时由于可编程机制所带来的自定义规则重配置,带来整体安全性提升。实验表明,该结构可以将可选的配置域段范围带宽增加10倍,以有限的硬件开销代价提升整体灵活性和安全性。3.提出一种高均衡的可编程链路聚合技术。在传统链路聚合设计的基础上,增加了对流量动态自适应匹配的负载均衡算法FALB（Flow adaptive load balancing）进行负载水位的动态调整和支持断链重连的保护机制。通过实验验证,结果表明相比较于传统静态链路聚合,子链路负载均衡性能有效提升,并在多种流量模式下均可以保证有效带宽比最终收敛到95%以上,有效提升聚合链路的负载均衡特性。本文通过引入可编程协议处理架构,具体从可编程协议解析器、路由访问控制结构和链路聚合技术三个方面入手,解决了传统FC协议解析器协议处理灵活性差、安全性不足和有效带宽低的问题,实现了以较小的开销代价达到整体灵活性、安全性和有效带宽的全面提升。