基于可编程硬件的有状态网络功能硬件加速架构

作者：兰天翼; 郭云飞; 范宏伟; 兰巨龙

来源：电子学报, 2018, 46(07): 1609-1616.

• 网络功能虚拟化
• 可编程硬件
• 有状态处理
• 硬件加速
• 资源分配优化

为了解决无状态加速器对有状态虚拟网络功能(Virtual Network Function,VNF)的加速效果较差的问题,该文提出了一种基于可编程硬件的有状态功能处理加速架构(Stateful Function Processing Acceleration Architecture,SFPA).SFPA通过为数据平面提供有状态处理单元(Staeful Processing Unit,SPU),将数据包处理任务卸载到数据平面上.此外,SFPA能够为多个VNF独立地分配加速资源,并采用资源分配优化算法降低硬件资源开销,提高了加速架构的灵活性.基于Net FPGA-10G平台的实验结果表明,SFPA架构下,VNF的吞吐量是采用DPDK加速时的2.9倍,是无状态硬件加速器的1.7倍;资源分配优化算法的优化率最高可达41.9%.