針對(duì)云網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)面在實(shí)際復(fù)雜云場(chǎng)景下性能低下的問題，我中心前瞻實(shí)驗(yàn)室提出了一種場(chǎng)景感知的數(shù)據(jù)面定制化方法與框架，大幅提升轉(zhuǎn)發(fā)效率。相關(guān)研究成果已被計(jì)算機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)域頂級(jí)學(xué)術(shù)會(huì)議EuroSys’24（CCF 推薦A類國際會(huì)議）錄用。

云網(wǎng)絡(luò)通常采用Open vSwitch (OvS)構(gòu)建底層靈活可編程數(shù)據(jù)面，但在復(fù)雜云場(chǎng)景下（如隧道、帶狀態(tài)防火墻等）性能會(huì)大幅下降。通過細(xì)粒度的性能診斷與分析，發(fā)現(xiàn)性能下降的根本原因主要是在于不同場(chǎng)景對(duì)數(shù)據(jù)包字段需求的差異性與當(dāng)前OvS數(shù)據(jù)面一刀切的通用設(shè)計(jì)之間存在巨大鴻溝。為此，設(shè)計(jì)了一種面向OvS的數(shù)據(jù)面定制化框架——Hoda：離線感知不同場(chǎng)景需求，在線自適應(yīng)構(gòu)建定制化的數(shù)據(jù)面包解析器與緩存系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)輕量級(jí)的數(shù)據(jù)包解析與緩存查找，提升整體數(shù)據(jù)包處理性能。在企業(yè)級(jí)OpenFlow規(guī)則集下進(jìn)行了一系列系統(tǒng)性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明Hoda相比于最新的OvS性能提升高達(dá)1.7倍，端到端典型的Nginx服務(wù)請(qǐng)求處理時(shí)間可降低20%。

Hoda邏輯架構(gòu)圖

????上述研究成果的合作單位包括字節(jié)跳動(dòng)、中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所、Intel等等，并獲得了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持。

論文信息：

• Heng Pan, Peng He, Zhenyu Li, Pan Zhang, Junjie Wan, Yuhao Zhou, XiongChun Duan, Yu Zhang, Gaogang Xie. Hoda: a High-performance Open vSwitch Dataplane with Multiple Specialized Data Paths. Proceedings of the 19th European Conference on Computer Systems, Athens, Greece, April, 2024.