چکیده
پردازنده های شبکه (NP) یک زیرساخت پردازش بسته قابل برنامه ریزی و انعطاف پذیری برای سیستم های شبکه وعده داده اند. برای بهره برداری کامل از قابلیت های پردازنده های شبکه، توانایی انطباق پویا با الگوهای ترافیک در حال تغییر و پشتیبانی بلادرنگ در قالب یک سیستم عامل پردازنده شبکه ضروری است. تفاوت های بین سیستم عامل های موجود و چالش های اصلی در ماهیت چندپردازنده ای NPها، محدودیت منابع on-chip آنها و الزامات پردازش بلادرنگ نهفته است. در این مقاله، مسائل اصلی که باید در طراحی یک سیستم عامل پردازنده شبکه درنظر گرفته شوند، بررسی میگردند. به طور خاص، تاثیر عملکردی (1) تجزیه و تحلیل برنامه برای پارتیشن بندی (2) خصوصیات ترافیکی شبکه، (3) نگاشت حجم کار و (4) سازگاری زمان اجرا کاوش میشوند. نتایج کمی و کیفی در زمینه تجزیه و تحلیل یک نرم افزار و نگاشت یک چارچوب خاص ارائه و مورد بحث قرار گرفته، اما به طور کلی مشاهدات و نتیجه ها در هر محیط برای پردازنده های شبکه قابل اجرا می باشند.
1. معرفی
موفقیت اینترنت به عنوان یک رسانه ارتباطی در اجرای تحقیقات در حوزه شبکه های حسگر، شبکه های همپوشان، محاسبات فراگیر، پردازش توری و شبکه های ذخیره سازی اطلاعات می باشد. این روند قابلیت شبکه را در جهت دربرداشتن پروتکل ها و سرویسهای سیستم های پایانی بطور فزاینده متنوع و ناهمگن گسترش می دهد. حتی در اینترنت امروزه، روترها حجم زیادی پردازش را در مسیر داده انجام میدهند. نمونه هایی از این قبیل عبارتند از دیوارهای آتش، ترجمه آدرس شبکه (NAT)، سوئیچینگ وب، ردیابی IP، TCP/IP سیل آسا برای سرورهای ذخیره سازی با کارایی بالا و رمزگذاری شبکه های خصوصی مجازی (VPN) . بسیاری از این توابع در شبکه های دسترسی وedge اجرا میشوند که متنوع ترین سیستم ها و توابع مورد نیاز شبکه را به نمایش می گذارند. با گسترش دامنه شبکه می توان انتظار داشت که این روند ادامه خواهد داشت و پردازش پیچیده تر بسته های داخل شبکه ضرورت می یابد [2، 4].
زیرساخت پردازشی برای این عملیات پردازش بسته مختلف را می توان در راه های زیادی پیاده سازی نمود. وظایف خوش تعریف، با سرعت بالا اغلب در مدارهای مجتمع با کاربرد خاص (ASIC ها) اجرا شده اند.وظایفی که به خوبی تعریف نشده و یا احتمالا در طول زمان تغییر میکنند را باید در یک پلت فرم انعطاف پذیرتر پیاده سازی کرد که توانایی برنامه ریزی دوباره داشته باشد. پردازنده های شبکه (NP) برای این منظور توسعه داده شده اند.
این مقاله در نشریه ACM منتشر شده و ترجمه آن با عنوان پردازنده شبکه در سایت ای ترجمه به صورت رایگان قابل دانلود می باشد. جهت دانلود رایگان مقاله فارسی و انگلیسی روی عنوان فارسی (آبی رنگ) کلیک نمایید.
منبع:
Design Considerations for Network Processor Operating Systems
