NFSlicer：面向浅层网络功能的数据移动优化
网络与互联网体系结构
2022-03-08 v1
摘要
在商用服务器上部署网络功能（NF）在数据中心和企业环境中已十分普遍。许多常用 NF（如防火墙、负载均衡器和 NAT）是浅层的——即它们仅检查数据包头部，尽管整个数据包在服务器上下来回传输。结果，在处理大包时移动数据与检查数据之间的差距超过 20 倍。在现代网络速率下，这种多余的数据移动对性能有害，使大包的平均和 90% 尾延迟最多恶化 1.7 倍。我们深入的性能分析将 NIC-服务器 PCIe 接口以及服务器内存层级中的高争用识别为主要瓶颈。我们引入了 NFSlicer，一种实现为 NIC 扩展的数据移动优化，以缓解商用服务器上浅层 NF 部署中由数据移动洪流引起的瓶颈。NFSlicer 仅传输所部署 NF 实际检查的每个包的小部分，方法是对包载荷切片并将其临时存储在 NIC 片上内存中。当服务器随后发送处理后的包时，NFSlicer 将其与先前切出的载荷拼接。我们开发了基于软件的仿真平台，并证明 NFSlicer 有效最小化了 NIC 与服务器间的数据移动，弥合了小包与大包 NF 处理的延迟差距。在处理 1518B 包的一系列浅层 NF 上，NFSlicer 将平均和 90% 尾延迟分别降低最多 17% / 29%。
引用
@article{arxiv.2203.02585,
title = {NFSlicer: Data Movement Optimization for Shallow Network Functions},
author = {Anirudh Sarma and Hamed Seyedroudbari and Harshit Gupta and Umakishore Ramachandran and Alexandros Daglis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.02585},
year = {2022}
}
备注
13 pages, 16 figures