基于差分传输的千兆加速网关-计算机应用与软件.PDFVIP

第３４卷第６期　　　 计算机应用与软件 Ｖｏｌ３４Ｎｏ．６ ２０１７年６月　　 ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＳｏｆｔｗａｒｅ Ｊｕｎ．２０１７ 基于差分传输的千兆加速网关 １ １ １ １ １ ２ ２ 罗勇军　李建华 　罗　飞 　姚玲玲 　洪亚东 　林木林 　胡海龙 １（华东理工大学信息科学与工程学院　上海２００２３７） ２（网宿科技股份有限公司　上海２０００３０） 摘　要　　在内容分发网络中，减少节点之间数据传输，实现带宽节省，一直是通信加速研究中的重要问题。为 解决该问题，结合差分传输思想，即只传输在通信中变动的部分数据，设计了一个基于差分传输的高速透明加速 网关。该网关采用基于ｎｅｔｍａｐ在网络层对网卡进行链路数据直接捕获，并基于嵌入式数据库进行高速大数据处 理，可支持千万级数据包的快速数据查询与更新。同时，网关的数据处理只在网络层上进行，在不影响原有的网 络服务程序基础上实现了透明传输。实例测试表明，根据该方案实现的加速网关，能够实现千兆网卡的线速收 发，部署方便，在特定的应用环境下能达到很高的流量压缩比。 关键词　　差分传输　加速网关　透明传输　链路捕获　嵌入式数据库 中图分类号　ＴＰ３９３．２　　　　文献标识码　Ａ　　　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００３８６ｘ．２０１７．０６．０２３ ＧＩＧＡＢＩＴＡＣＣＥＬＥＲＡＴＩＯＮＧＡＴＥＷＡＹＢＡＳＥＤＯＮＤＩＦＦＥＲＥＮＴＩＡＬＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ １ １ １ １ １ ２ ２ ＬｕｏＹｏｎｇｊｕｎ　ＬｉＪｉａｎｈｕａ 　ＬｕｏＦｅｉ　ＹａｏＬｉｎｇｌｉｎｇ　ＨｏｎｇＹａｄｏｎｇ　ＬｉｎＭｕｌｉｎ　ＨｕＨａｉｌｏｎｇ １（ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＥａｓｔＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２３７，Ｃｈｉｎａ） ２（ＷａｎｇｓｕＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００３０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　　Ｉｎｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋ，ｒｅｄｕｃｉｎｇｄａｔａｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｎｏｄｅｓａｎｄａｃｈｉｅｖｉｎｇｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｓａｖｉｎｇｓｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｓｓｕｅｉｎｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｉｓｐｒｏｂｌｅｍ，ｔｈｅｓｃｈｅｍｅｃｏｍｂｉｎｅｓｔｈｅ ｉｄｅａｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ｔｈａｔｉｓ，ｏｎｌｙｐａｒｔｏｆｔｈｅｄａｔａｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄｉｎｔｈｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｃｈａｎｇｅｓ，ａｎｄａｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｇａｔｅｗａｙｂａｓｅｄｏｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅｇａｔｅｗａｙｕｓｅｓｎｅｔｍａｐｔｏ ｃａｐｔｕｒｅｔｈｅｌｉｎｋｄａｔａｄｉｒｅｃｔｌｙａｔｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋｌａｙｅｒ，ａｎｄｃａｒｒｉｅｓｏｕｔｆａｓｔｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｂａｓｅｄｏｎｅｍｂｅｄｄｅｄｄａｔａｂａｓｅ， ｗｈｉｃｈｃａｎｓｕｐｐｏｒｔｆａｓｔｄａｔａｑｕｅｒｙａｎｄｕｐｄａｔｅｏｆｔｅｎｍｉｌｌｉｏｎｄａｔａｐａｃｋｅｔｓ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆｔｈｅ ｇａｔｅｗａｙｉｓｏｎｌｙａｔｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋｌａｙｅｒ，ａｎｄｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｉｓｒｅａｌｉｚｅｄｗｉｔｈｏｕｔａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｎｅｔｗｏｒｋｓｅｒｖｉｃｅ ｐｒｏｇｒａｍ．Ｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｇａｔｅｗａｙｃ