Hardwarová akcelerace klasifikace paketů s využitím rozhraní TC Flower

Abstract

Sdružení CESNET vyvíjí vysokorychlostní programovatelné síťové karty COMBO (aktuálně až s dvěma 100Gbps porty) zaměřené na analýzu a zpracování síťových dat. Karty obsahují FPGA čip, který dovoluje uživatelům přesně definovat způsob, jakým má být síťový provoz zpracován. Jedno z možných využití těchto karet je jako síťový přepínač pro virtuální stroje v data centru. Tato práce je zaměřená na implementaci podpory TC Flower offloadu pro karty COMBO (software a FPGA firmware). Jedná se o všeobecné rozhraní pro instalaci flow pravidel typu shoda+akce do SmartNICů, a dovoluje nám použít je pro správu síťového provozu mezi virtuálními stroji a vnějším světem. Cílem je úspora procesorových cyklů hostitelského stroje.The CESNET association develops the COMBO line of high-performance (currently with up to two 100Gbps ports) programmable network adapters, focused on network data analysis and processing. These cards come with an FPGA chip, which allows users to define exactly how the network traffic should be processed. A possible use case for these cards is as network switches for virtual machines within a data center. The focus of this thesis is on implementing TC Flower offloading support for the COMBO line of cards (software and FPGA firmware). It is a common interface for installing flow match+action rules into SmartNICs, and allows them to be used to manage network traffic between virtual machines and the outside world, saving CPU cycles in the host machine.