基于通用多核處理器的報文處理引擎并行體系架構(gòu)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等眾多新技術(shù)和應(yīng)用的空前發(fā)展以及智能終端的爆炸式增長，要求網(wǎng)絡(luò)必須能夠像用戶應(yīng)用程序一樣可以被定制和編程，基于專用硬件的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備已經(jīng)很難適應(yīng)企業(yè)和用戶對業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)的快速部署、靈活管理和控制，以及開放協(xié)作的需求。
　　軟件路由設(shè)備正是在保證轉(zhuǎn)發(fā)性能的前提下兼顧可編程性和可擴展性，更強調(diào)面向應(yīng)用，強調(diào)多樣化與高性能的任務(wù)處理能力，獲得業(yè)界的廣泛認同。但相比于專用硬件網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，軟件路由設(shè)備在報文處理速度上完全處

2、于劣勢，受限于操作系統(tǒng)協(xié)議棧軟件架構(gòu)和CPU的處理性能。
　　隨著以Intel為代表的通用多核處理器技術(shù)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)報文的軟件并行處理性能已經(jīng)達到10G-40G，未來幾年預(yù)計能夠突破100G處理能力，結(jié)合未來路由設(shè)備在多業(yè)務(wù)和高性能融合方面的需求，基于通用多核處理器的軟件路由設(shè)備成為了當前網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域研究的熱點。
　　本文針對基于通用多核處理器報文處理引擎的體系架構(gòu)和性能優(yōu)化問題進行研究，基于多任務(wù)流水思想，提出一種基于通用

3、多核處理器的 DMP（Dynamic Multitask Parallel）體系架構(gòu)，采用串并混合（任務(wù)簇間串行、任務(wù)簇內(nèi)并行）的并行流水技術(shù)，將報文的整個處理序列分解為多個任務(wù)分派到多個處理器上去運行，以充分利用處理器的并行特性；并在此基礎(chǔ)上提出一種基于任務(wù)復(fù)制策略的動態(tài)自適應(yīng)負載均衡調(diào)度方法，避免任務(wù)簇長短不均引起的流水瓶頸，并且通過動態(tài)自適應(yīng)調(diào)度機制來保證多個核間的負載均衡，避免單核擁塞造成系統(tǒng)吞吐率下降，提高了處理器資源的利用率