英特尔携手并肩中西部数码以 DPDK 合理提高互联

发布时间:2020-10-18 03:25 作者:jianzhan

摘要: 情况 互联网技术在带来便捷、便捷日常生活的另外,也为1些欠佳信息内容和故意手机软件出示了存活室内空间。来自第4届全球互联网技术交流会“严厉打击互联网违法犯罪国际性协作

情况

互联网技术在带来便捷、便捷日常生活的另外,也为1些欠佳信息内容和故意手机软件出示了存活室内空间。来自第4届全球互联网技术交流会“严厉打击互联网违法犯罪国际性协作”论坛的数据信息说明:到 2021 年,全世界互联网技术违法犯罪导致的经济发展损害将高达 6 万亿美元。做为中国著名的云计算技术服务和互联网技术数据信息管理中心(International Data Corporation,IDC)服务商,中西部数码在为客户出示完善的网站域名服务、云主机服务等业务流程的另外,也对于互联网技术欠佳信息内容搭建了强劲的监测处理系统软件。

高效率的互联网技术信息内容监测处理系统软件必须对大量互联网数据信息开展迅速收集、分析、配对及精准定位,因而数据信息平面的解决高效率变成系统软件特性好坏的重要。应对日趋提高的业务流程数据信息,中西部数码旧有的监测处理系统软件在数据信息收集、分析等好几个关键作用上渐有不够的地方,亟需引进更有力的商品与技术性来提高检验高效率。

为完成这1总体目标,中西部数码携手并肩英特尔,引进数据信息平面开发设计套件(Data Plane Development Kit, DPDK)、英特尔® 至强® 可拓展解决器和英特尔® 以太网结合互联网兼容器等1系列优秀商品与技术性,提升数据信息平面的关键解决步骤,合理提高系统软件的数据信息包抓取高效率并减少系统软件负载,进而协助中西部数码大幅减少整体有着成本费(Total Cost of Ownership, TCO),提高客户令人满意度。

中西部数码互联网技术监测处理系统软件遭遇的挑戰

做为西北地域最大的云计算技术服务和 IDC 出示商,创立于 2003 年的中西部数码自始至终致力于为客户出示1流的互联网技术接入和代管服务,其网站域名申请注册保有量超出 500 万,网站办理备案量超出 20 万,网站数量排名全国性第3。但高速提高的业务流程之下,互联网技术存在的诸多欠佳信息内容也为其稳进发展趋势带来隐患。

比如:客户在中西部数码 IDC 主机房中代管的网站,假如被非法分子结构加挂了木马等伤害程序流程,就有将会致使信息内容泄漏,导致重特大经济发展损害。另外,1些违反规定违规的信息内容,也会对客户网站导致欠佳危害。而互联网技术信息内容监测处理系统软件更是合理避免这些欠佳信息内容的最好方式,其就如防火墙1般,根据信息内容抓取、分析、配对和精准定位等步骤,将欠佳信息内容11精准定位、消除,从而减少各类违反规定信息内容的滋长和散播,大大减少客户所遭遇的经济发展与法律法规风险性。

做为全部互联网技术信息内容监测处理系统软件的关键1环,数据信息收集、解决控制模块的工作中高效率变成关乎系统软件总体特性的重要。而中西部数码巨大的业务流程量,给这1阶段带来了极大挑戰。据统计分析,中西部数码 IDC 主机房现阶段最大单网卡总流量已达 6.5Gbit 每秒,互联网数据信息包数量做到了 150 万包每秒。而系统软件必须全天 24 小时不中断地抓取互联网数据信息包,并对其开展即时解决。

中西部数码的检测系统能够向客户出示各类高能用互联网技术服务的关键前提条件,是其搭建了1道强有力的信息内容防火墙,而防火墙的安全防护力,则有赖于对大量互联网数据信息的高效率抓取和解决。这般大量的数据信息包抓取和解决要求,以传统式终断方式开展解决,明显见面临系统软件短板。由于在传统式体制中,数据信息包抵达互联网兼容器后,互联网兼容器必须推送终断信息内容来唤起解决器,接着驱动器程序流程读写能力缓存区,并在核心协议书栈对数据信息包开展解决。这1全过程中,系统软件会出現很多的终断花销,致使数据信息解决高效率减少。

数据信息平面的利器:DPDK

为摆脱这1短板,中西部数码与英特尔进行深层次技术性协作,运用英特尔开源系统数据信息平面解决神器 DPDK,搭建全新升级的数据信息包抓取控制模块。依靠 DPDK 出示的零复制、亲和性占有等技术性,系统软件的数据信息包抓取、解决工作能力得到了合理的提高,从而大幅提高互联网技术信息内容监测处理系统软件的总体工作中效率。

DPDK开源系统技术性简介

DPDK 是由英特尔进行并开源系统的数据信息平面开发设计专用工具集,其出示了客户室内空间的高效率数据信息包解决库涵数,根据创建核心旁路体制的方法,合理地提升了数据信息包解决速率。DPDK 根据轮询、客户态驱动器、亲和性占有、手机软件调优、大页运行内存、环状缓存区,缓存文件对齐,进程关联,NUMA 认知,运行内存安全通道交叉式浏览,SIMD 命令运用等1系列技术性,完成了高特性的报文格式转发工作能力。

英特尔于 2010 年起动 DPDK 技术性的开源系统化过程,并根据 BSD 开源系统批准协议书的方法宣布公布源码手机软件包。如今,根据 www.dpdk.org 上的单独开源系统小区服务平台,诸多的参加者们正大幅推动 DPDK 的技术性自主创新和迅速演进,而今 DPDK 已变成大量数据信息解决情景中的重要技术性之1。

在新的数据信息包抓取控制模块中,如图1所示,数据信息收集服务器的互联网兼容器根据关联 DPDK 的 igb_uio 网卡驱动器,并设定 10 个互联网兼容器序列,从而以 DPDK 的 0~9 Icore 进程来捕捉相应的网卡序列。

所获得到的互联网数据信息包最先运用 DPDK 出示的 IP 碎片资产重组库开展IP 碎片资产重组,随后开展 TCP 数据信息资产重组,并将拼装进行的 TCP 数据信息流交由 HTTP 控制模块开展不法信息内容扫描仪,并将不法信息内容纪录到数据信息库;而姿势控制模块则会全自动载入多种多样 URL 或网站域名的处理标准,并依据这些处理标准对 URL 或网站域名开展阻断、网页页面自动跳转等进1步实际操作。

1系列特有技术性的添加让 DPDK 在这1工作中步骤中犹如庖丁解牛,得心应手。最先是零复制技术性的添加,大家都知道,传统式的 I/O全过程中的数据信息传送,常常必须在客户室内空间和核心室内空间之间开展数次复制实际操作,这些复制实际操作会巨大地减少数据信息传送的特性。来自中西部数码的运维管理系统日志说明,在应用传统式体制时,系统软件会造成很多解决器软终断,致使很多的解决器資源消耗。当数据信息总流量较为大时,包解决速率便可能跟不上,乃至会危害对欠佳网页页面的阻拦和自动跳转的取得成功率。

 

而工作中在客户室内空间中的 DPDK,根据恰当的运行内存池技术性,使其与核心室内空间的运行内存互换不必须复制,仅需进行操纵权迁移便可,因而能够巨大地降低資源耗费,提高数据信息解决高效率。在中西部数码开展的1项比照性检测中,由传统式方法和 DPDK 方法各自解决 7G上下互联网总流量,从图2能够看出,传统式方法有 16 个解决器核心的软终断在 10% 到 23% 之间,而 DPDK 方法基本上沒有出現,这代表着应用DPDK的方法能够合理地节约珍贵的解决器資源。

另外一项 DPDK 的特有对策:亲和性占有,也为数据信息抓取控制模块的特性提高带来强劲驱动器力。这1对策是让同1个 Icore 进程尽量在1个解决器关键上长期运作,从而防止进程转移带来的附加花销,另外还可提升解决器缓存文件的命里率,降低运行内存浏览消耗,提升数据信息解决速率。

除此以外,英特尔精英团队还依据中西部数码业务流程的发展趋势方位,对其将会遇到的特性短板开展了预判,并得出相应的技术性计划方案。比如在计划方案中,方案应用 DPDK 的 rte_mempool 控制模块来提升运行内存池。该控制模块所选用的大页运行内存技术性,可让系统软件在经常分派/释放出来运行内存室内空间时,节省更多的資源。此外,DPDK 的 rte_ring 无锁环构造也正被引进系统软件,该构造能够合理降低进程锁的启用,从而节约更多的解决器系统软件启用。最终,计划方案中还方案引进DPDK 的开关电源管理方法技术性,节省更多因轮询互联网兼容器数据信息带来的解决器資源耗费。

优秀的技术性,和彼此精英团队的密不可分合作,让本次技术性协作结出了丰硕成果。在开展提升升級后,中西部数码对系统组件开展了1系列 URL 阻断和自动跳转检测。检测結果说明,传统式方法的阻断取得成功率为 91%,而 DPDK 的取得成功率做到了 99%。这1結果说明 DPDK 能够合理地协助中西部数码系统软件提高其欠佳信息内容的检验高效率。

中西部数码互联网技术信息内容监测处理系统软件的基本设备支撑点

来自英特尔的1系列优秀硬件配置商品也为中西部数码互联网技术信息内容监测处理系统软件出示了优良的基本设备支撑点。1层面,应对数据信息解决所需的很多测算要求,系统软件布署的英特尔® 至强® 金牌 5118 解决器担负起了强悍的驱动力模块功效。除全新升级的微构架之外,这款解决器还配置了 12 关键 24 进程,主频高达 2.3GHz,另外有着 16.5MB 高速缓存文件,和包含英特尔® 高級矢量拓展命令 512(英特尔® AVX - 512)在内的很多硬件配置提高技术性,能够充足考虑数据信息收集、解决所需的繁杂测算每日任务。

另外,英特尔® 以太网结合互联网兼容器 X520 和 X710 也为数据信息收集控制模块出示了高特性的 IO 硬件配置支撑点工作能力,其所具有的数据信息立即I/O(Data  Direct  I/O, DDIO)技术性,可令互联网兼容器立即与解决器缓存文件开展通讯,而不用根据系统软件运行内存绕行,从而减少延迟时间,提升系统软件 I/O 带宽,合理提高中西部数码系统软件的数据信息解决高效率。

总结与未来展望

根据前1环节的密不可分合作,彼此精英团队对 DPDK 在中西部数码互联网技术信息内容监测处理系统软件中的运用开展了充足而详尽的论证,并在实践活动布署中协助中西部数码系统软件大幅提高其工作中特性。DPDK 及其它1系列英特尔优秀商品与技术性的引进,中西部数码的检验系统软件的数据信息包抓取、解决高效率获得了明显的提升,为更多的客户出示更加身心健康、靠谱、安全性的互联网技术服务。而在特性以外,来自1线的意见反馈数据信息也说明,在引进 DPDK 以后,系统软件的平稳性和靠谱性也得到明显提升;另外,对数据信息包的高特性解决工作能力,协助中西部数码得以大幅节省服务器空间,本来 3⑷ 台服务器所承载的解决每日任务,如今仅需1台服务器便可考虑 。

在将来,彼此还将进行更深层次次的技术性协作。1层面,中西部数码正方案引进更多的英特尔商品与技术性,比如英特尔® QAT 技术性、新1代英特尔® 固态盘商品等来提高中西部数码的总体基本设备特性;另外一层面,中西部数码更期待可以与英特尔协作,进1步发掘 DPDK 的潜能,并布署到其网关与负载平衡、高特性遍布式储存、器皿等商品网上。

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