基于零拷贝的高效网络报文传输机制研究

被引量 : 0次 | 上传用户:xiongll
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
在计算机应用的诸多领域,如高性能的计算机通信系统,高性能的路由器设计,高速网络防火墙,高效的网络报文传输技术被广泛使用,特别是在高速网络下的实时入侵检测己经成为这个研究领域的一个热点和难点。而如何在千兆环境下实现实时的报文捕获,并提高协议栈还原速度是提高入侵检测能力的一个关键技术。此项技术能够极为有效地提高计算机资源利用效率,从而有效地提高网络报文传输的吞吐率。无形之中就节省了大量的硬件设备以及管理资源。因此高效的网络报文传输技术具有重要的理论研究价值。本文针对高效网络报文传输技术着重研究了以下两个问题:第一个问题是如何在现有的零拷贝系统的基础之上再进一步提高它的性能。零拷贝的基本思想是实现将网卡上的数据传递到用户态的过程中做到CPU的零参与,其核心的实现技术就是DMA数据传输和内存映射。但是在现有的零拷贝的设计中,由于用户层无法直接控制网卡,造成用户层程序和内核态程序之间存在着很多数据同步的问题,因此现有零拷贝的性能提高受到限制。本文在深入分析了现有零拷贝的缺陷的基础上,提出了基于网卡寄存器映射方案的零拷贝设计思想,从而将网卡的控制权从内核转移到了用户态,使整个零拷贝系统的性能有了显著的提高。第二问题是如何提供一个基于零拷贝的高效的协议还原方案。目前基于零拷贝的协议栈几乎都是在用户态提供一个独立编写的用户层协议栈。同时,为了最大限度地发挥出现有服务器的多处理器的性能,有的设计方案会采用并行处理的协议栈设计方案。但由于用户态协议栈的稳定性差以及在高速的网络环境下无法与内核程序竞争处理器等原因造成了其性能的瓶颈。本文对此提出了直接废弃用户态协议栈转而使用内核协议栈的方案,一方面增强了系统的稳定性,另一方面也显著提高了协议栈的性能。
其他文献
<正>实践教学是职前教师培养计划的重要组成部分。教育部要求"围绕培养造就高素质专业化教师的目标,坚持实践取向,强化实践环节,加强师德修养和教育教学能力训练,着力培养师
阐述了开展信息系统安全等级保护整改建设的重要意义,依据国家信息安全等级保护建设有关标准规范要求,提出了信息系统安全等级保护整改建设方案,并对信息系统安全等级保护整
用大数据推动教育科研管理的变革是教育科研管理研究与实践的任务和使命。大数据可以让教育科研更好地促进教育发展,主要表现为:改变教育研究思路、丰富研究方法、为研究者提
简要回顾了近场显微术,特别是扫描近场微波显微术的发展历史;简要介绍了一种新型扫描近场微波显微镜的结构、工作原理以及相应的微波近场显微理论;介绍了它在超导材料、铁电材料
<正>引言人口老龄化是指总人口中老年人的比例上升。联合国把65岁以上人口占总人口的比例超过7%的现象称为人口老龄化,处于人口老龄化状态的社会就是老龄化社会,把65岁以上人
近年来,生态美学勃然兴起,传统死寂的自然,因内在生命的充盈而成为活的形象,有了独立的审美价值。但是,它在为美学研究带来机遇的同时,也受到很多质疑与否定。老子美学对自然
处于同一文化圈的中、日当代小说 ,在双重人格的刻画和复杂人性的描写方面 ,有许多相同和可比之处。日本一些当代小说受到复杂的文化影响 ,中国儒家文化和佛教文化使他们的文
<正>上海博物馆的书画藏品,无论在质量还是数量上,在全国各大博物馆中,都占有举足轻重的地位。藏品数量达上万件,既有王羲之《草书上虞帖》卷、孙位《高逸图》卷等赫赫名迹,
系统分析了国内外废弃矿山引起的地下水污染、地表水污染、地表塌陷及诱发邻近矿井突水等环境地质灾害特点,论述了废弃矿山与环境地质灾害之间存在的互馈链关系及废弃矿山因