IP csomagfeldolgozás sokmagos processzoron

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Cinkler Tibor
Távközlési és Médiainformatikai Tanszék

A processzorok jelenlegi fejlődési iránya egy olyan trendet vetít előre a jövőre nézve, amelyben nagy a jelentősége az alkalmazások párhuzamosításának. Ennek elsődleges oka, hogy a processzorok órajel frekvenciájának növekedési üteme drasztikusan lelassult, mi több, stagnálni látszik bizonyos fizikai határok, korlátok miatt. Ennek következtében jelenleg az egyes gyártók a processzorok architektúrájának fejlesztésére törekszenek, aminek egyik ígéretes iránya a processzormagok számának növelése. Itt elsősorban nem 2, illetve 4 magos PC-khez gyártott chip-ekre kell gondolni, sokkal inkább a 32, 64, illetve még ezeknél is több core-t tartalmazó processzorokra. Egészen addig, míg a technológiai fejlesztéseknek köszönhetően nem sikerül újra a frekvencia emelésével a sebességet is növelni, elkerülhetetlen lesz a többmagos processzorok használata és fejlesztése.

Annak érdekében, hogy ki tudjuk használni a több mag által nyújtott lehetőségeket, szükséges, hogy az alkalmazásainkat részekre bontva, külön magokon tudjunk feladatokat végrehajtani párhuzamosan, tehát a szoftverfejlesztésben is más aspektusra van szükség. Az alkalmazások párhuzamosíthatósága persze különböző, mindig az adott alkalmazás karakterisztikája dönti el, hogy milyen módszerhez érdemes nyúlni. Például egy csomagfeldolgozást végző telekommunikációs alkalmazás, ahol sokszor kell ugyanazon feladatot végrehajtani, a sok különböző folyamhoz tartozó csomagok esetén, egyszerűbben bontható párhuzamosan futtatható egységekre, mint egy bonyolult jelfeldolgozó algoritmus. Megfelelő szoftvertervezéssel egy sokmagos processzoron azonos költségek mellett növelhetjük a rendszerünk teljesítményét. Ehhez természetesen szükséges a processzor felépítésének megismerése és speciális kommunikációs szolgáltatásainak alkalmazása.

Ezen dolgozat keretein belül egy IP csomagfeldolgozó framework-öt implementálunk egy Tilera Tile64 processzorra. A szoftver alapjául egy Ericsson-os kutatási projekt szolgál. A munka középpontjában a keretrendszer csomagirányító és vezérlő funkcionalitásainak sokmagossá tétele áll. A projekt hosszú távú célja egy olyan csomagfeldolgozó rendszer létrehozása, mely futás közben rugalmasan alkalmazkodik a forgalomhoz, dinamikusan kezeli a beérkező csomagok feldolgozását és törekszik az energiahatékonyságra is. Utóbbi kijelentés annyit takar, hogy az egyes magok ki-/be-kapcsolása az aktuális forgalom mennyiségétől függ.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.