多核网络协议栈可扩展性解耦设计A Scalability Decoupling Design for Multi-Core Network Protocol Stack
尚秋里;王劲林;陈晓;叶晓舟;
摘要(Abstract):
高速网络环境下,多核网络协议栈的性能可扩展性尤为重要。针对多核可扩展性问题,本文提出了一种多核网络协议栈可扩展性解耦设计方案,包括数据包和网卡队列两个层面的解耦。其中,数据包层面解耦通过数据流分流映射的方法来实现多核全并行无锁处理;网卡队列层面通过多虚拟队列来解决多核的网卡队列竞争。实验表明,本文提出的解耦方案在20GE实验平台上实现了多达14个处理核心的线性网络性能扩展,比传统多核并发方案具有更优的可扩展性。
关键词(KeyWords): 多核处理器;网络协议栈;可扩展性
基金项目(Foundation): 中国科学院战略性先导科技专项课题,未来网络架构研究与边缘设备研制(XDA06010302)
作者(Authors): 尚秋里;王劲林;陈晓;叶晓舟;
参考文献(References):
- [1]Wang W F,Wang J Y,Li J J.Study on Enhanced Strategies for TCP/IP Offload Engines[C]//International Conference on Parallel and Distributed Systems,2005.Proceedings.IEEE Xplore,2005.
- [2]Gilder G.Telecosm:How infinite bandwidth will revolutionize our world[M].Free Press,2000.
- [3]查奇文,张武,曾学文,等.基于多核处理器的TCP/IP协议栈加速技术[J].网络新媒体技术,2013,2(1):58-64
- [4]Guenter B,Jain N,Williams C.Managing cost,performance,and reliability tradeoffs for energy-aware server provisioning[C]//INFOCOM,2011 Proceedings IEEE.IEEE,2011.
- [5]周伟明.多核计算与程序设计[M].华中科技大学出版社,2009.
- [6]Gu Q,Wen L,Dai F,et al.Stack Pool:A High-Performance Scalable Network Architecture on Multi-core Servers[C]//IEEE International Conference on High PERFORMANCE Computing and Communications.2013.
- [7]Fastsocket[EB/OL].http://www.oschina.net/p/linux-fastsocket
- [8]贺鹏程.面向流的多核分组调度与传输技术研究[D].中国科学院研究生院,2010.
- [9]贺鹏程,王劲林,邓浩江,等.多核分组处理系统软件结构研究[J].网络新媒体技术,2010,31(9):12-20
- [10]郭秀岩,张武,王劲林,等.用于视频点播系统中实时数据流发送的多核结构[J].小型微型计算机系统,2011,32(7):1310-1316
- [11]Networks C.OCTEON Plus CN58XX Multi-Core MIPS64 Based So C Processors[EB/OL].http://www.cavium.com/OCTEON-Plus_CN58XX.html.