CoFM:一种加速Middlebox应用的软硬件协同流管理机制

• 作者: 厉俊男 孙志刚 税潇宇 黄金锋
• 来源期刊: 计算机工程与科学
• 学科: 工学
• 关键词: Middlebox 流管理 映射管理 软硬件协同
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 所属期刊栏目: 计算机网络与信息安全
• 页码范围: 1001-1008
• 页数: 8页
• 分类号: TP393
• 字数: 7193字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1007-130X.2019.06.007

摘要

流管理是Middlebox实现有状态报文处理的基础,负责管理端到端通信所建立的连接及其状态.为了满足不同Middlebox对于流管理的多样化需求,流管理功能通常采用软件实现,以保证灵活性,例如Bro、mOS.但是,受限于CPU的处理性能,软件流管理的性能有限.针对现有解决方案无法兼顾性能和灵活性的缺点,提出一种软硬件协同的流管理机制——CoFM,将流管理解耦为应用无关的映射管理(即根据流标识查找连接)和应用相关的连接管理2 部分,将映射管理卸载到硬件上实现,在减少软件的访存次数提升性能的同时,保持了软件连接管理的灵活性.此外,CoFM的映射管理还支持新映射的动态插入和超时映射的删除,分别用于减少软硬件交互次数和降低硬件资源开销.最后,使用 Verilog 语言在FPGA上实现了映射管理功能,并基于 CAIDA 数据集对其做了相应的性能和资源开销测试.实验结果表明,CoFM的映射管理具有 50 Gbps的吞吐率和极低的处理延时(＜1 μs),且硬件资源开销相对较少,适合用于流管理的加速.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	孙志刚	国防科技大学计算机学院	48	242	8.0	13.0
2	黄金锋	国防科技大学计算机学院	9	41	3.0	6.0
3	厉俊男	国防科技大学计算机学院	4	10	2.0	3.0
4	税潇宇	国防科技大学计算机学院	2	1	1.0	1.0