本文選題：服務(wù)質(zhì)量 + 隊(duì)列調(diào)度��； 參考：《國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2013年碩士論文

【摘要】：隨著微電子、微處理器技術(shù)的不斷發(fā)展,通用多核CPU的并發(fā)處理性能飛速提升,基于通用多核處理器的網(wǎng)絡(luò)處理平臺(tái)成為了研究的熱點(diǎn)并且得到了廣泛的應(yīng)用。以通用多核處理器與硬件加速引擎結(jié)合的方式構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)處理平臺(tái),既可以依靠通用多核處理器保證系統(tǒng)靈活性,又可利用硬件加速引擎實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高速處理轉(zhuǎn)發(fā)。輸出調(diào)度是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證的重要手段,其面向于保證報(bào)文輸出延遲和丟包率以及網(wǎng)絡(luò)帶寬的優(yōu)化分配�；谕ㄓ枚嗪薈PU與硬件加速引擎結(jié)合的通用多核網(wǎng)絡(luò)處理平臺(tái)中,輸出調(diào)度通常由硬件加速引擎實(shí)現(xiàn)。然而,由于硬件加速引擎存儲(chǔ)空間受限以及通用多核CPU與硬件加速引擎間通信開銷,輸出調(diào)度架構(gòu)和機(jī)制的設(shè)計(jì)面臨較大挑戰(zhàn),尤其在報(bào)文輸出延遲以及丟包率方面。針對通用多核網(wǎng)絡(luò)處理平臺(tái)架構(gòu)在輸出調(diào)度方面的問題,本文提出了一種新型輸出調(diào)度架構(gòu)——IntelliSchedule,主要工作與創(chuàng)新點(diǎn)包括:1面向通用多核網(wǎng)絡(luò)處理平臺(tái)設(shè)計(jì)特點(diǎn),提出了一種新型的輸出調(diào)度架構(gòu)——Intelli Schedule。該架構(gòu)融合了基于分類與基于端口的隊(duì)列調(diào)度特點(diǎn),采用多級調(diào)度模式,具有良好的可擴(kuò)展性和系統(tǒng)性能;此外,基于該架構(gòu)的報(bào)文預(yù)取以及流量控制技術(shù),可以有效降低報(bào)文輸出延遲,并提供無丟包的服務(wù)質(zhì)量保證。。2基于Intelli Schedule架構(gòu),提出了一種延遲敏感的報(bào)文預(yù)取技術(shù)De SPreFetch,利用調(diào)度延遲隱藏訪存延遲,降低報(bào)文整體輸出調(diào)度延遲;此外,提出了一種丟包敏感的流量控制技術(shù)Lo SControl,在調(diào)度器即將發(fā)生擁塞時(shí),通過減少發(fā)送線程數(shù),將報(bào)文緩存在系統(tǒng)內(nèi)存,保證系統(tǒng)輸出端報(bào)文的無損傳輸。理論分析表明,與傳統(tǒng)機(jī)制對比,兩種關(guān)鍵技術(shù)分別降低了系統(tǒng)延遲和丟包率。3基于CompassNP平臺(tái)對Intelli Schedule架構(gòu)進(jìn)行了功能實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種可重用的IntelliSchedule輸出調(diào)度IP核,可通過軟件配置靈活支持RR、DRR、PQ等多種調(diào)度算法,并基于CompassNP平臺(tái)對該IP核進(jìn)行了性能分析。綜上所述,本文提出了一種面向通用多核網(wǎng)絡(luò)處理平臺(tái)的輸出調(diào)度架構(gòu)IntelliSchedule,對于通用多核網(wǎng)絡(luò)處理平臺(tái)服務(wù)質(zhì)量保證具有重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。
[Abstract]:With the continuous development of microelectronics and microprocessor technology, the concurrent processing performance of universal multi-core CPU has been rapidly improved. The network processing platform based on universal multi-core processor has become a hot spot and widely used. It is an important means to ensure the quality of the network service, and the output scheduling is an important means to guarantee the quality of the network service. It is oriented to ensuring the packet output delay and the packet loss rate and the network bandwidth optimization. Based on the universal multi-core CPU and hardware acceleration engine junction, the output scheduling is based on the hardware acceleration engine junction. In the common multi-core network processing platform, the output scheduling is usually implemented by hardware acceleration engine. However, due to the limited storage space of the hardware acceleration engine and the communication overhead between the universal multi-core CPU and the hardware acceleration engine, the design of the output scheduling architecture and mechanism is facing great challenges, especially in the packet output delay and the packet loss rate. In view of the problem of output scheduling in general multi-core network processing platform architecture, a new type of output scheduling architecture, IntelliSchedule, is proposed in this paper. The main work and innovation points include: 1 for the design characteristics of universal multi-core network processing platform, and a new type of output scheduling architecture, Intelli Schedule., is proposed. Combining the characteristics of queue scheduling based on classification and port based scheduling, multilevel scheduling model is adopted, which has good scalability and system performance. In addition, the message prefetching and traffic control technology based on the architecture can effectively reduce the delay of message output and provide a..2 based Intelli Schedule architecture without loss of packet. A delay sensitive message prefetching technique De SPreFetch, which uses scheduling delay to hide the memory delay, reduces the overall output scheduling delay of the message. In addition, a packet loss sensitive traffic control technology, Lo SControl, is proposed. When the scheduler is about to congestion, the message is cached in the system memory by reducing the number of sending threads, and the guarantee system is guaranteed. The theoretical analysis shows that, compared with the traditional mechanism, the two key technologies reduce the system delay and the packet loss rate respectively,.3 based on the CompassNP platform to implement and verify the Intelli Schedule architecture. A reusable IntelliSchedule output scheduling IP kernel is designed and implemented, which can be configured by software configuration. A variety of scheduling algorithms such as RR, DRR, PQ and other scheduling algorithms are flexibly supported, and the performance analysis of the IP kernel is carried out based on the CompassNP platform. To sum up, this paper presents an output scheduling architecture for universal multi-core network processing platform, which has important theoretical significance and Practice for the quality assurance of universal multi-core network processing platform. Value.
【學(xué)位授予單位】：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TP332

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本文編號：1935080