Sammanfattning av denna webbsida: Möjligheten att använda flexibel och kostnadseffektiv hårdvara istället för dyr anpassad hårdvara har väckt stort intresse för mjukvaruroutrar. Prestandamätning och simulering är viktiga metoder för att identifiera flaskhalsar i sådana system för att förutsäga och förbättra prestandan. Vi mäter prestandan hos mjukvaruroutrar med hjälp av aktuella flerkärniga maskinvaruarkitekturer. Vi introducerar en innovativ och validerad nodmodell för intranode resursinnehåll och förverkligar en resurshanteringsförlängning för den allmänt använda nätverkssimulatorn ns-3 som gör det möjligt att utvärdera och förutsäga prestandan hos nuvarande och framtida mjukvarurouterarkitekturer.  Produkt-PC-hårdvarans prestanda har ökat snabbt. Därför blir det möjligt att använda off-the-shälf-system som servrar eller routers. Till exempel alla Unix-baserade system är kapabla till grundläggande routing funktionalitet. Varje dator kan omvandlas till en mjukvarurouter med hjälp av särskild programvara eller genom att välja ett lämpligt operativsystem (OS). Därmed är råvaruhårdvaran mer kostnadseffektiv än specialiserade hårdvarulösningar och nätverkskomponenter. I många scenarier föredras programvarulösningar med hög flexibilitet och låga kostnader för programvaruutveckling jämfört med maskinvaruutveckling. Även om denna fördel kan uppvägas av högre prestanda och lägre energiförbrukning hos specialiserad hårdvara kvarstår argumenten om högre flexibilitet och bättre kostnadseffektivitet. Programvara routrar gör det möjligt att snabbt distribuera nya funktioner som kräver en betydligt dyrare och tidskrävande utvecklingscykel när den genomförs av dedikerad hårdvara. Till exempel har IETF NETCONF WG eller Open Networking Foundation infört nya metoder för konfiguration av nätverksenheter i programvara, medan maskinvaruimplementeringar inte var tillgängliga i ett tidigt skede. Fördelarna med programvara routrar kommer dock med nackdelen av mindre antal portar och lägre prestanda. Tillvägagångssätt som RouteFlow [1] kombinerar flexibilitet och routing funktionalitet för programvara routrar med vidarebefordring prestanda för hårdvara OpenFlow switchar. Därmed kan det bästa av båda världarna uppnås i ett system: ett jämförelsevis billigt routing system med prestanda och skalbarhet för dedikerade nätverk hårdvara som har flexibiliteten hos mjukvaruroutrar. Undersökningar har visat att prestandan hos specialiserad routing hårdvara är inom räckhåll för mjukvaruroutrar [2], [3]. För användning av datorsystem i höghastighetsnät måste trafiken på 1 Gbps, 10 Gbps och höghastighetsnät hanteras. System måste kunna hantera och hantera denna trafik utan förlust av data. Busssystem måste garantera de datahastigheter som krävs mellan hårdvarukomponenterna. Beroende på vilken typ av routing uppgifter, OS måste göra olika komplexa behandlingar per paket. För att förbättra prestandan är det nödvändigt att i detalj förstå begränsningarna för pakethantering i PC-system. Uppnådda prestandavinster kan faktiskt förklaras kvalitativt på grundval av maskinvaruarkitekturen och processerna i operativsystemet, men det finns en brist på modeller som kan förklara resultaten kvantitativt eller till och med förutsäga dem. En bra modell ger ett enkelt sätt att få insikt i komplexa pakethanteringsuppgifter. Denna modell bör vara skalbar och tillämplig för simuleringsscenarier som inte kan tillhandahållas i verkliga testbäddar. I detta dokument mäter och simulerar vi prestandan hos mjukvaruroutrar baserat på aktuella multi-core system. Därför tillämpar vi vårt allmänna koncept för realistisk modellering av resursbegrepp i resursbelastade noder. Vår modelleringsmetod implementeras som resurshanteringsmodul för nätverkssimulatorn ns-3. Efter att ha kalibrerat och validerat vår modell baserat på våra testbäddsmätningar utvärderar och förutspår vi prestandan hos befintliga och framtida mjukvarurouterarkitekturer. Detta dokument är en utvidgad och reviderad version av [4].
Vi studerade också prestanda för programvara routrar för att visa linjär skalning av paket bearbetning prestanda med multi-core processorer REF.
Validated Model-Based Performance Prediction of Multi-Core Software Routers
{'venue': None, 'journal': 'PIK - Praxis der Informationsverarbeitung und Kommunikation', 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}