基于流特征的数据中心非对称流负载均衡方法

来源：软件学报杂志2023年第8期北京时间：

作者：陈中卿，李丹丹，闪德胜，钱叶魁，谢坤，黄小红，丛群

单位：陈中卿，北京邮电大学 计算机学院(国家示范性软件学院), 北京 10087611,李丹丹，北京邮电大学 计算机学院(国家示范性软件学院), 北京 10087602,闪德胜，中国人民解放军 32147部队, 陕西 宝鸡 72100003,钱叶魁，陆军炮兵防空兵学院(郑州校区), 河南 郑州 45005204,谢坤，北京邮电大学 计算机学院(国家示范性软件学院), 北京 10087605,黄小红，北京邮电大学 计算机学院(国家示范性软件学院), 北京 10087606,丛群，北京网瑞达科技有限公司 技术研发部, 北京 10087607

摘要：数据中心边界广泛部署的地址转换技术产生的非对称流为负载均衡系统的设计带来了挑战. 为了解决软件负载均衡系统不能充分发挥多核处理器和网卡硬件能力的问题, 提出一种基于流特征的非对称流负载均衡方法. 首先, 分析网卡的数据包散列机制, 提出数据包调度算法, 将数据包调度至预期的CPU核; 然后, 基于会话报文序列的时间与空间特征, 构建大象流识别算法; 最后, 基于识别结果, 提出负载均衡方法. 实验结果表明, 非对称流负载均衡方法可以正确处理非对称流的负载均衡, 平均吞吐率提升约14.5%.

关键词：流特征;负载均衡;硬件卸载;多核处理;网络地址转换

基金资助：国家重点研发计划(2019YFB1802600)