基于用戶態(tài)驅(qū)動(dòng)的零拷貝并行包處理平臺(tái).pdf

1、基于通用多核的高性能網(wǎng)絡(luò)包處理系統(tǒng)一直被廣泛研究。本文基于通用多核平臺(tái)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)從網(wǎng)絡(luò)輸入輸出系統(tǒng)到流水并行包處理應(yīng)用全程零拷貝的高性能網(wǎng)絡(luò)包處理平臺(tái)。該平臺(tái)設(shè)計(jì)包含了一個(gè)基于用戶態(tài)驅(qū)動(dòng)的零拷貝高性能網(wǎng)絡(luò)輸入輸出系統(tǒng)和一個(gè)滿足流水并行化零拷貝需求的高性能包內(nèi)存管理系統(tǒng)。該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)單核高達(dá)14.2Mpps的包分發(fā)速度，且分發(fā)速度不隨包長變化而變化。
　　 該高性能輸入輸出系統(tǒng)采用了用戶態(tài)驅(qū)動(dòng)框架模型，結(jié)合了數(shù)據(jù)包零拷貝和靜態(tài)包

2、內(nèi)存分配等多種優(yōu)化策略，最后完成了平均每個(gè)數(shù)據(jù)包約50處理器周期開銷的I/O性能。它有效利用了高速緩存性能優(yōu)化方法，極大的提高了該系統(tǒng)對(duì)不同包長小包的適應(yīng)性，使得不同包長的輸入輸出系統(tǒng)均保持了穩(wěn)定性。
　　 基于流水并行的包處理應(yīng)用使得同一數(shù)據(jù)包處理映射到不同的處理核，因此帶來了多核多線程同步包內(nèi)存管理的壓力。文中采用了一對(duì)精心設(shè)計(jì)的高速緩存性能優(yōu)化的無鎖先進(jìn)先出隊(duì)列應(yīng)對(duì)這種同步開銷，它不僅實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)包流水處理的高性能核間通信機(jī)