高速数据包处理硬件加速技术

分类： 计算机科学 >> 计算机网络 分类： 计算机科学 >> 计算机硬件技术 提交时间： 2017-03-09

罗腊咏 谢应科 谢高岗

摘要： 链路带宽的剧增给高速网络数据包处理带来了极大的挑战。传统的纯软件网络数据包处理在性能上已不能满足需要。当前网络处理器、多核芯片等针对高性能网络数据包处理提供了硬件加速技术，对多数网络应用提供了高性能实现方法。在对数据处理时延、吞吐量、丢包率等性能指标有更高要求的应用场合，还需要专用的加速硬件。本文针对基于深度报文检测（DPI）的高性能流量分析和控制应用需求，介绍基于现场可编程逻辑门阵列（FPGA）的通用高速网络数据包处理硬件加速架构。该架构对数据采集通路进行硬件加速，实现了高速链路数据报文的线速采集，通过专用硬件进行数据包转发和流量控制，针对后端多核服务器的并行处理进行优化，实现了控制和分析平面的高性能处理。本文介绍该架构在流量采集、高精度时钟同步、高速包分类和流量控制等方面的硬件加速方法。测试结果表明，这些加速方法充分卸载了服务器的处理负荷，能有效地提高应用系统的性能。

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