计算机工程与科学

作者：王继昌, 吕高锋, 刘忠沛, 杨翔瑞

单位：国防科技大学计算机学院，湖南 长沙 410073

关键词：DPU,加密/解密,软件卸载,多核并行,eBPF代码,

基金：国家重点研发计划（2018YFB1800505）

QUIC作为与TCP并行的新兴传输协议，其优化方法沿用TCP研究路线，其中的主流是硬件卸载技术，将计算密集型功能模块卸载到网络设备，使用硬件卸载的方式代替主机CPU进行计算。然而由于硬件卸载通用性较差，性能虽高但无法保证用户可编程性。为了克服这个限制，提出了软件卸载模型——NanoBPF，基于DPU中RISC众核的协议卸载模型，通过修改BootLoader的启动代码，引导启动eBPF代码作为运行时环境，对协议栈中CPU占用率较高的加密/解密功能模块进行软件卸载。其中，加密/解密功能模块使用高级语言(C)编写，并被编译成自定义的BPF字节码动态载入DPU。通过本地和基于Docker的网络拓扑对该原型系统的吞吐量和公平性进行验证，结果表明，报文加密/解密的软件卸载能提高协议栈近13%的报文吞吐率，且在一定条件下能够保证与TCP的链路公平性。

来源：2023年第11期

《计算机工程与科学》期刊编辑部

查看计算机工程与科学杂志2023年第11期