Framework pro hardwarovou akceleraci 400Gb sítí
No Thumbnail Available
Date
Authors
Hummel, Václav
ORCID
Advisor
Kořenek, Jan
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
Abstract
Platforma NetCOPE již prokázala svou životaschopnost jako framework pro rychlý vývoj hardwarově akcelerovaných síťových aplikací. Tyto aplikace využívají virtualizované síťové funkce (NFV). Aby platforma v nejbližších letech nezastarala, tak se musí přizpůsobit požadavkům souvisejících s příchodem 400 Gigabitového ethernetu. Příchod 400 Gigabitového ethernetu sebou přináší velké množství výzev, které vyžadují nutnost kompletně změnit dosavadní myšlení. Během jediného hodinového cyklu musí být zpracováno několik síťových paketů, což vyžaduje nový koncept zpracování. Je použita pokročilá správa paměti, aby byla dosažena konstantní paměťová složitost vzhledem k počtu DMA kanálů. Díky tomu je možné realizovat se současnou technologií i více než 256 kompletně nezávislých DMA kanálů. Mnoho úsilí bylo kladeno na vytvoření co nejobecnějšího frameworku i pro vyšší rychlosti přesahující 400 Gb/s. Práce se zaměřuje na komunikaci mezi frameworkem a hostitelským počítačem skrze PCI Express rozhraní. Byla vzata do úvahy i varianta s více síťovými rozhraními. Navržený systém je připraven na nasazení na kartách rodiny COMBO, které jsou použity jako referenční platforma.
The NetCOPE framework has proven itself as a viable framework for rapid development of hardware accelerated wire-speed network applications using Network Functions Virtualization (NFV). To meet the current and future requirements of such applications the NetCOPE platform has to catch up with upcoming 400 Gigabit Ethernet. Otherwise, it may become deprecated in following years. Catching up with 400 Gigabit Ethernet brings many challenges bringing necessity of completely different way of thinking. Multiple network packets have to be processed each clock cycle requiring a new concept of processing. Advanced memory management is used to ensure constant memory complexity with respect to the number of DMA channels without any impact on performance. Thanks to that, even more than 256 completely independent DMA channels are feasible with current technology. A lot of effort was made to create the framework as generic as possible allowing deployment of 400 Gigabit Ethernet and beyond. Emphasis is put on communication between the framework and host computer via PCI Express technology. Multiple Ethernet ports are also considered. The proposed system is prepared to be deployed on the family of COMBO cards, used as a reference platform.
The NetCOPE framework has proven itself as a viable framework for rapid development of hardware accelerated wire-speed network applications using Network Functions Virtualization (NFV). To meet the current and future requirements of such applications the NetCOPE platform has to catch up with upcoming 400 Gigabit Ethernet. Otherwise, it may become deprecated in following years. Catching up with 400 Gigabit Ethernet brings many challenges bringing necessity of completely different way of thinking. Multiple network packets have to be processed each clock cycle requiring a new concept of processing. Advanced memory management is used to ensure constant memory complexity with respect to the number of DMA channels without any impact on performance. Thanks to that, even more than 256 completely independent DMA channels are feasible with current technology. A lot of effort was made to create the framework as generic as possible allowing deployment of 400 Gigabit Ethernet and beyond. Emphasis is put on communication between the framework and host computer via PCI Express technology. Multiple Ethernet ports are also considered. The proposed system is prepared to be deployed on the family of COMBO cards, used as a reference platform.
Description
Citation
HUMMEL, V. Framework pro hardwarovou akceleraci 400Gb sítí [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2017.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Počítačové a vestavěné systémy
Comittee
doc. Dr. Ing. Otto Fučík (předseda)
doc. Ing. Ondřej Ryšavý, Ph.D. (místopředseda)
prof. RNDr. Milan Češka, CSc. (člen)
doc. Ing. Petr Fiedler, Ph.D. (člen)
Ing. Petr Matoušek, Ph.D., M.A. (člen)
Ing. Marcela Zachariášová, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2017-06-21
Defence
Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm "B" . Otázky u obhajoby: Jakou spotřebu paměti na čipu očekáváte u jednotlivých bufferů v různých variantách frameworku prezentovaných v kapitole 5? Jaké kroky bude ještě potřeba provést pro nasazení frameworku na akcelerační kartě?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení