针对40/100G高速以太网多核处理器架构的研究与改进

来源 :北京邮电大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:YSCX0825
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
当前40Gbit/s传输技术已经进入了“普及应用阶段”的快速健康发展期,而100Gbit/s高速网络相关标准正逐步成熟,预计在未来3-4年内将会得到快速发展。同时近期市场调查报告显示高性能服务器市场并未如之前预期一样受到席卷全球金融危机的剧烈冲击,相反各主要服务器厂商整体呈现增长态势,市场对高性能服务器的需求依然强劲。因此市场亟需高性能服务器具备40Gbit/s甚至100Gbit/s的网络数据处理能力。处理器作为服务器处理能力的关键部件,其网络数据处理能力很大程度上直接决定了整个系统的网络数据处理能力。大量的实验证明单核处理器不能在较大网络负载情况下高效处理TCP/IP协议栈,而多核处理器因其潜在并行计算能力逐渐成为当前公认的处理器发展趋势,因此利用多核处理器的并行计算能力成为提升网络数据处理能力的一个重要现实考量。但当前多核处理器架构的网络数据处理能力远不能满足40/100Gbit/s高速以太网的性能需求。如何提高多核处理器的网络数据处理能力成为近期多核处理器研究人员关注的热点问题。作为一篇前沿研究的文章,本文首先介绍了当前多核处理器在提升其网络数据处理能力方面的现状和前沿发展趋势,之后重点介绍了Intel的EDS执行驱动仿真系统平台及其关键技术,然后在EDS执行驱动仿真系统平台上设计实现了一个复杂的多核处理器模型,通过对实验数据的量化分析,分析了当前多核处理器在处理网络数据包时面临的主要瓶颈问题,详细阐述了针对40/100Gbit/s高速以太网多核处理器架构优化方案的设计与实现,主要包括多核处理器硬件架构、操作系统设备驱动角度和网络数据处理流程三个方面的优化措施。为了验证优化方案为多核处理器架构带来的性能提升,本文也详细描述了对改进前后模型的对比测试方法和测试用例,最后通过数据采集和量化分析,可以看出改进后单核处理器的处理能力约为改进前的两倍,改进后多核处理器性能不再受限于多核间的竞争约束,其性能随处理核心的增加呈近似线性增长,改进后八核处理器网络数据处理能力约为改进前八核处理器的六倍。本项目是和Intel公司中国研究院的联合研究项目,Intel主要负责EDS执行驱动仿真系统平台设计和调试,本人主要负责的工作包括:对当前多核处理器架构的建模和量化分析,优化方案的设计与实现,改进后模型的测试验证和分析。该项目最终成果已经在国、内外多个大学与会议进行了演讲与展示,得到了广泛认同。
其他文献
3GPP定义无线终端可以同时接入多个无线网络,达到以较低的成本实现更高带宽的目的,这种方式称为多接入带宽聚合或者多径(反之则为单径)。传统带宽聚合技术研究主要探讨数据面
随着计算机和通信技术的发展,企业信息安全问题受到越来越多的关注。企业除了要抵御来自外界的攻击和破坏,同时还要防止来自内部的有意或无意的泄密。仅依靠完善管理制度很难
随着Internet信息技术的发展,传统的商业环境逐渐摆脱过去缺乏活力、封闭的竞争模式,开始转化为开放、共享、多元化的面向在线服务的新环境,越来越多的用户参与其中,享受网络
无线体域网(Wireless Body Area Network,WBAN)是由许多附着于人体体表或植入人体体内的传感器节点自组网而形成的一个无线传感器网络。它通过传感器节点对人体生理参数的持
本文利用Hilbert-Huang变换及Hilbert谱对绝缘子泄漏电流进行分析,研究了污湿状态下绝缘子的闪络机理。首先针对经验模态分解过程中存在的端点效应问题提出了基于绝缘子泄漏电流特征的解决方案并通过试验验证了该方法的有效性。之后通过改进后的经验模态分解实现了绝缘子泄漏电流的去噪处理,通过与小波去噪的比较显示出了该方法的优势。最后,采用Hilbert边际谱及边际能量谱研究了不同相对空气湿度、盐
生物监测的基本原理是利用水生生物个体、种群的数量、性质、生理及运动行为等特征的变化来指示水体环境质量的变化,表征环境污染状况,从生物学角度为水体环境质量监测和评价提
学位
近年,随着Internet和网络应用的普及以及数字压缩技术的进步,各种流媒体应用如视频点播(Video On Demand), IP电话,视频会议纷纷兴起。然而,由于流媒体应用通常具有单连接占
结对编程(Pair Programming)是极限编程(Extreme Programming,简称XP)的十二个实践之一。结对编程是一个非常直观的概念,简单的说是指两位程序员肩并肩地坐在同一台电脑前合
学位
随着计算机教育的普及和发展,内蒙古大学计算中心计算机数成倍的增长。机器数已达到600台,全部计算机宽带接入因特网,中心日接待学生达到2000人次,为全校学生提供了一个功能完善