Tillämpningar som kräver snabb TCP/IP-behandling kan enkelt mätta en modern server. Vi och andra har tidigare föreslagit att lindra detta problem i multiprocessormiljöer genom att ägna en delmängd av processorn för att utföra nätverkspaketbehandling. De återstående processorerna utför endast applikationsberäkning, vilket eliminerar tvist mellan dessa funktioner för processorns resurser. Applikationer interagerar med paketbearbetningsmotorer (PPEs) med hjälp av ett asynkront I/O (AIO) programmeringsgränssnitt som förbigår operativsystemet. En viktig attraktion i denna övergripande strategi är att den utnyttjar den arkitektoniska trenden mot större trådnivåparallalism i framtida system baserade på flerkärniga processorer. I detta dokument genomför vi en detaljerad experimentell prestandaanalys som jämför detta tillvägagångssätt med ett Linux baslinjesystem som är konfigurerat för bästa praxis. Vi har byggt ett prototypsystem som implementerar denna arkitektur, ETA+AIO (Embedded Transport Acceleration with Asynchronous I/O), och överfört en högpresterande webbserver till AIO-gränssnittet. Även om prototypen använder moderna enkärniga processorer istället för framtida flerkärniga processorer, kan en analys av dess prestanda avslöja viktiga egenskaper hos detta tillvägagångssätt. Våra experiment visar att ETA+AIO-prototypen har en blygsam fördel jämfört med baslinje Linux-systemet i paketbehandlingseffektivitet, och förbrukar färre CPU-cykler för att upprätthålla samma genomströmning. Denna effektivitetsfördel gör det möjligt för ETA+AIO-prototypen att uppnå högre toppgenomströmning än baslinjesystemet, men endast för arbetsbelastningar där blandningen av paketbearbetning och applikationsbearbetning ungefär motsvarar fördelningen av processorer i ETA+AIO-systemet vilket möjliggör ett högt utnyttjande av alla processorer. Detaljerad analys visar att effektivitetsfördelen med ETA+AIO-prototypen, som använder en PPE-processor, kommer från att undvika omkostnader för flera processer i pakethantering, lägre omkostnader för vårt AIO-gränssnitt jämfört med standarduttag, och minskade cachefel på grund av processorpartitionering.
I REF är en eller flera processorer eller hårdvarutrådar, så kallade paketbearbetningsmotorer, avsedda för behandling av nätverksuppgifterna, och asynkron I/O (AIO) används för att kommunicera personlig skyddsutrustning och applikationen.
Evaluating network processing efficiency with processor partitioning and asynchronous I/O
{'venue': "EuroSys '06", 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}