李 霞 李 虎 甘 琤 朱颢东

(郑州轻工业学院计算机与通信工程学院 河南 郑州 450002)

服务器中高性能网络数据包处理方法的对比研究

李 霞 李 虎 甘 琤 朱颢东

(郑州轻工业学院计算机与通信工程学院 河南 郑州 450002)

随着计算机软硬件性能的不断提升，以往只有在通信链路上才能见到的10 Gbit/s、40 Gbit/s数据传输速率，近几年也逐渐出现在服务器集群中。然而，相对于服务器，通信链路上的网络设备使用了不同的指令集和微架构，硬件和系统内核都经过了裁剪。这使得服务器无法像网络设备那样能够快速处理网络数据包。针对这一问题，首先从服务器的硬件结构和操作系统这两个角度分析网络数据包的处理过程，找出在该处理过程中存在的性能瓶颈，并总结相关解决方法。然后将目前较为流行的几个网络数据包处理框架进行对比研究，并分析各自的优缺点。紧接着，通过仿真实验对这些处理框架在不同应用场景下表现出的性能进行验证。最后根据不同处理框架的技术特点给出各自的适用场景和深入研究建议。

服务器 网络数据包 通信链路 Netmap DPDK VPP OVS

0 引 言

诸如软件定义网络、云计算、大数据分析、物联网、社交网络等这些第三方平台的业务，在为企业提供业务流程改造和商业模式转变的同时，也在不断驱动着它们所依托的数据中心网络不断升级和服务器网卡速率的提升。有权威分析指出：到2018年，在数据中心交换机的花费中，超过90%的花费将用于10～40 Gbit以太网[1]。……