基于多核平臺的流量測量方法研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大以及應(yīng)用的多元化發(fā)展,使得網(wǎng)絡(luò)性能的監(jiān)控和運(yùn)行管理越來越復(fù)雜。理解網(wǎng)絡(luò)行為對網(wǎng)絡(luò)管理、規(guī)劃和發(fā)展有重要的指導(dǎo)作用,而網(wǎng)絡(luò)流量測量是研究網(wǎng)絡(luò)行為特征的基礎(chǔ)。伴隨著計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,多核處理器技術(shù)已成為當(dāng)前市場的主流,多核技術(shù)的高計算性和并行性給網(wǎng)絡(luò)流量測量方法帶來了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。
　　 現(xiàn)有基于軟件的流量測量方法都是為普通單核PC機(jī)而設(shè)計的,沒有充分考慮到多核處理器的并行性優(yōu)勢,尤其是在內(nèi)核層的數(shù)據(jù)包處

2、理階段。針對在多核處理器平臺上網(wǎng)絡(luò)流量測量方法的研究,本文主要的工作內(nèi)容有以下幾方面:
　　 (1)分析了基于Libpcap、Libpcap-mmap、PF_RING+NAPI、PF_RING+TNAPI、PF_RING+DNA等典型數(shù)據(jù)包捕獲方法的結(jié)構(gòu)和特性。在多核處理器平臺上通過實(shí)驗(yàn)對上述數(shù)據(jù)包捕獲方法的捕獲能力、CPU使用率、CPU負(fù)載均衡等性能指標(biāo)進(jìn)行了評估和分析。并比較這些捕包方法在單核與多核PC機(jī)上的性能差異,分析了

3、其對多核處理器技術(shù)并行特性的利用情況。
　　 (2)針對PF RING捕包方法中使用的RSS負(fù)載均衡策略在多核平臺上不能很好的實(shí)現(xiàn)各處理器核間負(fù)載平衡的缺點(diǎn),本文使用了一種基于FD與RSS相結(jié)合的數(shù)據(jù)包負(fù)載均衡方法。該方法的基本思想是首先將捕獲的數(shù)據(jù)包與5元組過濾器匹配,不能分類的數(shù)據(jù)包再與流導(dǎo)向過濾器匹配,最后不能分類的數(shù)據(jù)包則匹配RSS。通過實(shí)驗(yàn)測試表明PF RING捕包方法使用FD+RSS負(fù)載均衡策略比使用RSS負(fù)載均衡策