向量网（Vector Network, VN）是一种结合了多种网络技术优点的新型网络架构，该网络架构以向量地址和向量交换为基础，它通过区分业务与交换以及呼叫与连接，不仅提高了网络的可靠性和可扩展性，还确保了服务质量（Quality of Service, QoS）。向量网的设计理念主要是为了解决现有IP网络所面临的诸多问题，如保证QoS的困难、扩展性不佳和安全性问题等。
NetFPGA（Network FPGA）是一个可重编程的硬件平台，广泛应用于网络研究领域，尤其适合于实现自定义的网络数据包处理。NetFPGA允许研究者和工程师以硬件的形式实现复杂的网络功能和算法，从而设计和测试新型网络设备和协议。
本文提出的硬件向量交换机是针对向量网设计的，旨在满足向量网与传统的IP网络融合的应用需求。硬件向量交换机不仅需要能够转发数据包，还要求能够实现地址解析协议（Address Resolution Protocol, ARP）功能。ARP协议主要用于将IP地址解析为硬件地址（通常是MAC地址），这一功能对于网络中IP数据包的正确路由和传输至关重要。
为了实现硬件向量交换机的设计，本文基于NetFPGA开发平台，采用Verilog硬件描述语言进行编程。Verilog是一种用于电子系统的硬件描述语言（HDL），常用于编写可综合的硬件设计。通过Verilog编程，可以创建出能够在NetFPGA上运行的逻辑电路，从而实现具体的网络数据包处理和交换功能。
硬件向量交换机的设计和实现主要涉及以下几个方面：
1. 向量交换原理的理解和应用，包括向量地址和向量交换机制，这是实现硬件向量交换机的基础。
2. 向量网ARP协议的研究，即如何在网络层地址和物理层地址之间进行转换，确保数据包能够正确地在向量网内部传输。
***FPGA开发平台的使用，包括NetFPGA硬件的配置、接口设计以及与Verilog代码的整合。
4. Verilog编程技能的掌握，以及如何将网络通信相关的逻辑转换为可以在硬件上运行的代码。
5. 硬件向量交换机功能的测试和验证，确保所设计的交换机能够正确处理数据包，并具备ARP协议实现功能。
论文中提到了国家973项目、国家863计划课题以及中央高校基本科研业务费专项资金等，这些科研项目支持是进行此项研究的重要资金保障。
在计算机网络的研究领域，向量网和硬件向量交换机的设计与实现是一项前沿性的工作，它不仅涉及网络技术的创新，还能够推动网络体系架构的发展。同时，这项研究的成果也有助于解决目前网络中的服务质量、安全性和扩展性等关键问题。随着网络技术的持续进步，相信向量网及其硬件实现将会在未来的网络架构中扮演更加重要的角色。
