摘要:
流管理是Middlebox实现有状态报文处理的基础,负责管理端到端通信所建立的连接及其状态。为了满足不同Middlebox对于流管理的多样化需求,流管理功能通常采用软件实现,以保证灵活性,例如Bro、mOS。但是,受限于CPU的处理性能,软件流管理的性能有限。针对现有解决方案无法兼顾性能和灵活性的缺点,
提出一种软硬件协同的流管理机制——CoFM,将流管理解耦为应用无关的映射管理(即根据流标识查找连接)和应用相关的连接管理2部分,将映射管理卸载到硬件上实现,在减少软件的访存次数提升性能的同时,保持了软件连接管理的灵活性。此外,CoFM的映射管理还支持新映射的动态插入和超时映射的删除,分别用于减少软硬件交互次数和降低硬件资源开销。最后,使用Verilog语言在FPGA上实现了映射管理功能,并基于CAIDA数据集对其做了相应的性能和资源开销测试。实验结果表明,CoFM的映射管理具有50 Gbps的吞吐率和极低的处理延时(<1 μs),且硬件资源开销相对较少,适合用于流管理的加速。
税潇宇,厉俊男,孙志刚,黄金锋. CoFM:一种加速Middlebox应用的软硬件协同流管理机制[J]. 计算机工程与科学.
SHUI Xiaoyu,LI Junnan,SUN Zhigang,HUANG Jinfeng.
CoFM: A hardware/software co-processing flow
management mechanism for middlebox acceleration
[J]. Computer Engineering & Science.