Implementation and evaluation of Network processor based protocol offload engine
Joohong Kim, Daeyoung Kim, Hyeyoung Cho, Sung‐In Jung · 2005
1. 서 론 최근 수십년간 네트워크 전송속도는 매우 빠른 속도로 증가하 였고, CPU의 처리속도 증가 추세를 추월하였으며, 현재 백본의 네트워크 전송속도는 초당 테라비트를 능가하고 있다. 이러한 네트워크 전송속도의 향상과 함께 급증하고 있는 멀티미디어 서비스 수요로 인해 서비스를 제공하는 종단서버 시스템에서는 심각한 병목현상이 발생하고 있다. 이는 멀티미디어 스트리밍 서버와 같은 종단서버 시스템의 네트워크 패킷 처리부분이 순 수하게 소프트웨어로 구현되어 있어, 증가하는 네트워크 트래 픽을 처리하기 위해서 시스템의 CPU가 많은 프로세싱 타임을 소모하기 때문이다. 종단 서버시스템의 CPU에서 발생하는 네 트워크 입,출력 병모현상을 줄이기 위한 방안들이 많이 연구되 어 왔고, 그 접근 방식에 따라 크게 소프트웨어적인 방법과 하 드웨어적인 방식이 있다. 먼저 소프트웨어적인 방법으로는 jumbo frame, TCP segmentation, Copy On Write등과 같은 기술이 있으며, 하드웨어적인 방식은 기존의 종단서버 응용프 로세스로 동작하는 프로토콜 스택을 네트워크 정합장치가 처리 하게 하는 프로토콜 오프로드 방식이 있다. 여기서 효율적인 프 로토콜 처리를 위한 하드웨어를 프로토콜 오프로드 엔진이라고 부른다. [2][3] 본 논문에서는 고성능과 프로그래밍상의 유연 성을 제공하기 위하여 네트워크 프로세서를 사용한 오프로드 엔진 구현을 시도 하였으며, 특히 네트워크 프로세서 중 프로그 래밍성이 가장 우수한 칩으로 알려진 인텔의 IXP1200 프로세서 를 이용하여 프로토콜 오프로드 엔진을 구현하고, 각 모듈의 성 능을 측정하였다. 본 논문의 구성은 제 2장 IXP기반의 프로토콜 오프로드엔진에서 프로토콜 오프로드 엔진의 설계 및 구조에 관하여 살펴보고, 3장에서 구현 및 성능 측정 결과에 관해 설명 을 하고 제 4장에서 결론과 향후계획을 설명한다.