基于异构网络处理平台的可配置并行路由查表算法研究

来源：软件学报杂志2016年第S2期北京时间：

作者：严锦立,吕高锋,唐路,李韬,孙志刚

单位：严锦立，国防科学技术大学 计算机学院, 湖南 长沙 41007311,吕高锋，国防科学技术大学 计算机学院, 湖南 长沙 41007302,唐路，国防科学技术大学 计算机学院, 湖南 长沙 41007303,李韬，国防科学技术大学 计算机学院, 湖南 长沙 41007304,孙志刚，国防科学技术大学 计算机学院, 湖南 长沙 41007305

摘要：基于通用多核的网络转发性能难以满足高速网络流量线速处理的需求.软硬件结合的异构网络处理平台以其较高的性能和灵活性在网络处理领域得到广泛应用，但是如何基于异构平台实现高效的路由查表算法仍需进行深入研究，多核资源利用率低、共享冲突严重和访存次数多的问题是制约传统路由查表算法在异构网络处理平台实现性能提升的主要问题.为此，基于异构网络处理平台（network processing platform，简称NPP)提出一种可配置并行路由查表机制（configurable parallel lookup，简称CPL).CPL中的多线程并行查找和路由表的多副本存储技术在提高多核资源利用率的同时，实现了零冲突访问路由表项.此外，考虑到不同场景下路由前缀分布的差异，CPL支持通过配置对多级路由表的组织结构进行调整，从而有效地减少了路由表访问次数.最后在NPP上，对CPL和传统的查表算法进行性能测试和对比，验证了CPL的可用性和高效性.

关键词：多核;并行;零冲突;可配置

基金资助：国家高技术研究发展计划（863)（2015AA016103)；高性能计算协同创新中心优秀研究生创新资助项目