用戶態(tài)IPSec協(xié)議棧的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、智能手機(jī)的普及帶來了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的浪潮，用戶數(shù)量與網(wǎng)絡(luò)流量急劇增長。為了提供更好的服務(wù)，互聯(lián)網(wǎng)公司都在積極建設(shè)數(shù)據(jù)中心(IDC)。分布于各地IDC的數(shù)據(jù)傳輸通常使用專線，但專線費(fèi)用高昂，因此 IDC的公網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸逐漸得到發(fā)展。為保證安全，IDC通常通過IPSec VPN的方式在Internet上傳輸數(shù)據(jù)。IPSec VPN解決方案基于傳統(tǒng)協(xié)議棧。在高速網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，傳統(tǒng)協(xié)議棧系統(tǒng)性能已經(jīng)到達(dá)一個(gè)瓶頸，用戶態(tài)協(xié)議棧成為熱門研究課題，Intel

2、 DPDK是一款優(yōu)秀的用戶態(tài)協(xié)議棧開發(fā)平臺(tái)。
　　本文針對(duì)傳統(tǒng)協(xié)議棧在數(shù)據(jù)處理過程中面臨的中斷頻繁、數(shù)據(jù)冗余拷貝、不支持多核框架、鎖競爭開銷大等問題，詳細(xì)介紹了DPDK中解決這些問題的關(guān)鍵技術(shù)：大內(nèi)存頁、用戶空間I/O與處理器親和性。然后設(shè)計(jì)了基于DPDK的用戶態(tài)協(xié)議?？蚣?，并詳細(xì)介紹了其中的四個(gè)主要模塊。底層驅(qū)動(dòng)模塊負(fù)責(zé)對(duì)多核與分布式存儲(chǔ)提供支持。數(shù)據(jù)收發(fā)模塊負(fù)責(zé)快速的收發(fā)數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)包與減小多核競爭開銷。三層轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議棧模塊提