Návrh síťových aplikací na platformě NetCOPE

Abstract

Monitorování a zaručení bezpečnosti vysoko-propustných sítí s rychlostmi od 1 do 100 Gb/s si vyžaduje hardwarovou akceleraci. Platforma NetCOPE pro rychlý vývoj síťových aplikací využívá akceleraci hardwarovou kartou s technologií FPGA přístupem "Hardware/Software Codesign". Zvýšení výkonnosti softwarové části platformy je podmíněno paralelním zpracováním aplikací pro využití více jader procesoru. Tato práce analyzuje architekturu platformy NetCOPE a možnosti paralelního zpracování standardních síťových aplikací, navrhuje modely využití více jader procesoru umožněním souběžného zpracování dat nad platformou NetCOPE, a následně je implementuje. Podpora modelů je integrovaná do vrstvy systémových ovladačů systému Linux a uživatelských knihoven, které vytváří jednoduché rozhraní pro využití této podpory. Pro dosáhnutí vysoké propustnosti řešení se práce věnuje jeho optimalizacím. Dosáhnuté výsledky jsou změřené vytvořenými testovacími nástroji.

Monitoring and security in multigigabit networks with speeds 1 - 100 Gb/s needs hardware acceleration. NetCOPE platform for rapid development of network applications uses hardware acceleration card with FPGA technology by means of hardware/software codesign. Increas in performance of platform's software part is dependent of parallel processing in applications to take advantage of utilising more processor cores. This thesis analyses NetCOPE platform architecture and possibilities of parallelising classic network applications and creates models of concurrent access to data in NetCOPE platform to utilize more processor cores. These models are subsequently implemented as extensions to platform's Linux system drivers. Userspace libraries are created to provide simple interface for applications to use these new features. To achieve high throughput of this solution several optimizations are performed. Results are measured by created testing tools.