重新檢查直接緩存訪問以優化數百千兆網絡的IO密集型應用程序（英文版）（17頁）.pdf

《重新檢查直接緩存訪問以優化數百千兆網絡的IO密集型應用程序（英文版）（17頁）.pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《重新檢查直接緩存訪問以優化數百千兆網絡的IO密集型應用程序（英文版）（17頁）.pdf（17頁珍藏版）》請在三個皮匠報告上搜索。

1、內存訪問是使用商用硬件實現數百千兆位網絡的主要瓶頸，因此必須充分利用高速緩存，因為高速緩存是一種速度更快但更接近處理器的較小內存。我們的目標是研究緩存管理對I/O密集型應用程序性能的影響。具體而言，本文著眼于數據包處理中的瓶頸之一，即直接緩存訪問(DCA)。我們系統地研究了當前在Intel中DCA的實現 處理器，特別是數據直接I/O技術(DDIO)，直接在I/O設備和處理器的高速緩存之間傳輸數據。我們的實證研究使系統設計人員/開發人員能夠為I/O密集型應用程序優化支持DDIO的系統。我們證明，優化DDIO可以將以100gbps速度運行的I/O密集型網絡功能的延遲降低約30%。此外，我們還發現，

2、當以200gbps處理數據包時，DDIO會導致尾延遲增加30%，因此有選擇地將數據注入緩存或顯式地繞過緩存是至關重要的。計算機體系結構社區繼續關注硬件專業化，而網絡社區則試圖通過從專業化硬件轉向商品硬件，實現軟件定義網絡(SDN)和網絡功能虛擬化(NFV)的更大靈活性。然而，與專用硬件相比，更大的靈活性是以更低的性能為代價的。由于摩爾定律和Dennard標度的終結，這種方法變得更加復雜。此外，市面上可買到的100gbps網絡接口揭示了商品硬件在以數百千兆速率支持數據包處理方面的許多挑戰。因此，任何代價高昂的計算都會阻止商品硬件以這些速率處理數據包，從而導致大量的緩沖和/或數據包丟失。由于以這樣的線速率訪問主內存是不可能的，所以必須更充分地利用處理器的高速緩存。為了更好地管理緩存，本文研究了直接緩存訪問(DCA)在英特爾處理器中的實現，即數據直接i/O技術(DDIO)，這有助于網絡接口卡(NIC)和處理器緩存之間的直接通信，同時避免將數據包傳輸到主存。我們的目標是完成最近的一系列研究，重點是了解快速聯網的領先技術，即外圍組件互聯快速通道(PCIe)。