面向数据包处理的众核处理器核资源分配方法-论文.pdf

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1、计算机研究与发展DOI：10．7544／issn1OOO一1239．2014．20130040JournalofComputerResearchandDevelopment51(6)：1159-1166，2O14面向数据包处理的众核处理器核资源分配方法罗章琪黄昆。张大方关洪涛谢高岗。(湖南大学信息科学与工程学院长沙410082)。(中国科学院计算技术研究所北京100190)(1uozhangqi@ict．ac．cn)AMany’CoreProcessorResourceAllocationSchemeforPac

2、ketProcessingLuoZhangqi，HuangKun，ZhangDafang，GuanHongtao。，andXieGaogang(CollegeofInformationSciemandEngineering，HunanUniversity，Changsha410082)。(InstituteofComputingTechnology，ChineseAcademyofSciences，Beijing100190)AbstractSingle—coreprocessors’performancehas

3、beenbehindthetimes．Many—coreprocessorsarerecognizedasapromisingapproachtopacketforwardinginarouterduetotheirpowerfulparallelprocessing．However，howtoutilizethelotsofcoresinmany—coreprocessorstoimprovethesystem’Sparallelperformanceisaproblem．Many—corebasedpacke

4、tprocessingsystemsuseapipelinearchitecture，whereeachstagehasadifferentexecutiontimeandrequiresadifferentnumberofCPUcores．RecentlyproposedEQUIisanequalcoreallocationschemeforpacketprocessing，whichallocatesasamenumberofcorestoeachjob．However，suchschemesuffersfr

5、omthewastingcoreresources，limitingpacketprocessingperformance．Toaddressthisissue，thispaperproposesanoptimizedcoreallocationscheme．Thisschemefirstpartitionsthetaskofpacketprocessingintomultiplejobs，andthenproportionallyallocatesapropernumberofcorestoeachjobacc

6、ordingtoitsexecutiontime．Experimentalresultsshowthatthenewschemeimprove2OpacketforwardingratecomparedwithEQUI．Keywordsmany—core；packetprocessing；packetforwarding；taskpartitioning；resourceallocation摘要众核处理器具有强大的并行处理能力，成为提升路由器转发性能的有效途径．基于众核处理器的数据包处理采用多级流水线结构，每个流

7、水阶段的执行时间不同，要求分配不同的核数．已有的核资源均衡分配方法(equi—partition，EQUI)为每个流水阶段分配相同的核数，存在核资源浪费等缺点，限制了数据包处理性能．提出了一种众核处理器资源优化方法，即根据数据包的处理步骤将其划分成多个子阶段，通过统计各阶段的总执行时间，按执行时间比例分配给各个模块所需核数．与已有的EQUI相比，核资源最佳分配方法在数据包转发速率上提高了约20．关键词众核；数据包处理；数据包转发；任务划分；资源分配中图法分类号TP393传统的单核串行处理方式已不能满足网络快速有效

8、的解决途径．众核处理器具有强大的并行处理发展带来的高速数据包处理，多核并行处理方式是性能，广泛应用于路由转发、入侵检测、流量监控等收稿日期：201301O9；修回日期：2013-0520基金项目：国家“九七三”重点基础研究发展计划基金项目(2012CB325805)；国家自然科学基金项目(6l173167)计算机研究与发展2014，51(6)数据包处理领域．目前的众核处理