基于CPU-GPU異構(gòu)平臺的OTN性能測試系統(tǒng)研究與實現(xiàn).pdf

1、自進入云計算時代以來，豐富的業(yè)務(wù)需求對光傳送網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的靈活性和編程性提出了更高的要求。采用計算機應(yīng)用技術(shù)重新架構(gòu)光傳送網(wǎng)絡(luò)體系已經(jīng)逐漸成為OTN技術(shù)重要的發(fā)展方向。
　　本文課題來自華為技術(shù)有限公司的項目：Flex-OTN仿真平臺。項目采用軟件系統(tǒng)完成以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的承載，要求系統(tǒng)雙工吞吐量達到10Gbit/s，提供運行性能獲取接口，監(jiān)控系統(tǒng)運行狀態(tài)。
　　本文闡述了基于CPU-GPU異構(gòu)平臺的OTN性能測試系統(tǒng)的設(shè)計方案和實現(xiàn)

2、方法。其中，業(yè)務(wù)映射子系統(tǒng)實現(xiàn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接收，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)映射，光傳送網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)映射，光傳送網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送這四部分功能；業(yè)務(wù)解映射子系統(tǒng)實現(xiàn)光傳送網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收，光傳送網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)解映射，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)解映射，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)送這四部分功能。
　　為了提高系統(tǒng)的吞吐量，本文課題在諸多方面進行了創(chuàng)新的設(shè)計和實現(xiàn)：
　　在系統(tǒng)架構(gòu)方面，采用CPU-GPU異構(gòu)平臺設(shè)計系統(tǒng)，多計算設(shè)備并行業(yè)務(wù)處理，利用CPU進行總體控制，GPU進行數(shù)據(jù)并行處理。CPU

3、和GPU密切協(xié)調(diào)，實現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)軟硬件的實時、高效協(xié)同工作。
　　在任務(wù)調(diào)度方面，采用TSC時間戳計數(shù)器作為時鐘源，設(shè)計系統(tǒng)周期性調(diào)度算法框架，采用輪詢技術(shù)克服計數(shù)器不能產(chǎn)生中斷的設(shè)備特性，提出定時周期臨界時間點概念，解決隨機中斷對定時準(zhǔn)確性的影響，實現(xiàn)任務(wù)調(diào)度的精確控制。
　　在數(shù)據(jù)傳輸方面，采用內(nèi)存映射技術(shù)設(shè)計數(shù)據(jù)緩存，修改操作系統(tǒng)內(nèi)核頁表，在內(nèi)核地址空間映射位于用戶地址空間的數(shù)據(jù)緩存，實現(xiàn)不同地址空間進程間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?nèi)存