基于非對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)處理器的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能優(yōu)化研究.pdf

1、性能優(yōu)化是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中一個(gè)十分重要的話題，特別是關(guān)系到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)性能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，對(duì)性能的要求更加嚴(yán)格。性能上的缺陷極有可能造成此類系統(tǒng)設(shè)計(jì)的失敗。設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)此類系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須從總體設(shè)計(jì)到具體實(shí)現(xiàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)中都考慮到系統(tǒng)優(yōu)化的問題。 網(wǎng)絡(luò)處理器是新一代網(wǎng)絡(luò)設(shè)備設(shè)計(jì)的趨勢(shì)。它集合了通用處理器和ASIC的特性，在保留一定的靈活性的基礎(chǔ)上高速處理網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。它獨(dú)特的硬件結(jié)構(gòu)和編程模式?jīng)Q定了它的優(yōu)化方法不同于在通用處理器上的方法。

2、 本文在設(shè)計(jì)基于NP-1c的NAT-PT網(wǎng)關(guān)的基礎(chǔ)上，提出了針對(duì)這種系統(tǒng)的優(yōu)化方案，本論文的主要工作包括以下幾個(gè)方面： 1） 分析NP-1c開發(fā)平臺(tái)和編程模型，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度分析系統(tǒng)優(yōu)化方案。 NP-1c平臺(tái)提供NP-CP編程模型，將處理任務(wù)劃分成兩部分分別交由網(wǎng)絡(luò)處理器和通用處理器執(zhí)行。本文提出的功能劃分方案，以及NP-CP交互策略在保證了系統(tǒng)效率的同時(shí)保持了系統(tǒng)開發(fā)的簡(jiǎn)易。其次，零拷貝技術(shù)在提高CP端軟件的吞吐

3、率方面也起到了貢獻(xiàn)。 2） 分析NP-1c的體系結(jié)構(gòu)和流水線結(jié)構(gòu)，從詳細(xì)設(shè)計(jì)的角度分析系統(tǒng)的優(yōu)化方案。 NP-1c提供的TOP結(jié)構(gòu)中包含四個(gè)串行的異構(gòu)處理器構(gòu)成非對(duì)成體系結(jié)構(gòu)。本文提出的表結(jié)構(gòu)優(yōu)化，功能前移等方法在這種結(jié)構(gòu)上很好的提高了系統(tǒng)的性能。另外本文針對(duì)NP-1c的流水結(jié)構(gòu)提出了專門的優(yōu)化方法。 3） 具體分析了基于NP-1c的NAT-PT網(wǎng)關(guān)的實(shí)現(xiàn)，在這一特例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步討論系統(tǒng)優(yōu)化的方法。 本