Séminaire R3S présenté par Leonardo Linguaglossa, Ph.D. Postdoctoral researcher à
Télécom ParisTech.

Quand: le 22 mai 20188 à 11h
Où: en G08, à Télécom SudParis (à Evry)

Title: Software acceleration techniques for high-speed routers: an introduction and a use case (Vector Packet Processor)

Abstract:
In the last decade, a number of software frameworks started to appear that implement, directly in user-space with kernel-bypass mode, high-speed software data plane functions on commodity hardware.

Nowadays’ software routers typically offers in user-space networking, often coupled with the flexibility of a modular router, thus being perfectly suited to implement Network Function Virtualization (NFV) on commodity hardware.

The state-of-the-art tools highly rely on the benefits brought by acceleration techniques such as batch processing and other similar techniques that have become commonplace in high-speed networking stacks (such as netmap or DPDK). At the same time, several code optimizations can be integrated to greatly improve the achievable processing throughput.

In this seminar we introduce the most common software acceleration techniques used to provide line-rate processing capabilities on commodity hardware at very high-speed (i.e.10 Gbps on a single CPU core).
We then focus on a particular use case, namely Vector Packet Processor (VPP), that is one of such frameworks (recently open-sourced under the Linux Foundation project fd.io) representing an interesting point in the design space in that it implements most of the known acceleration techniques. We describe VPP’s architecture, our experimental methodology, and our extensive performance evaluation campaign on a real testbed (measuring typical variables such as throughput or latency).

We conclude this talk by listing on-going activities in the domain of high-speed software networking.

Titre : « Techniques d’accélération logicielle pour le développement des routeurs logiciels à haut-débit : introduction et un cas d’usage (Vector Packet Processor) »

Résumé :
Au cours des dernières années nous avons remarqué la tendance au développement de logiciels réseaux capables d’opérer à très haut débit en utilisant du matériel conventionnel.

Ce type de logiciels, appelés « software routers » offrent la possibilité de réaliser des nombreux types d’applications réseaux, et sont spécialement adaptés pour la conception et le développement des fonctionnalités de virtualisation (par exemple dans le domaine de la « Network Function Virtualization » (NFV).

Les software routers à l’état de l’art utilisent plusieurs techniques d’accélération au niveau logiciel et au niveau de la carte réseau, typiquement à travers des techniques de codage spéciales ou des drivers et des bibliothèques optimisées (comme netmap ou Intel DPDK).

Dans ce séminaire nous allons présenter les techniques d’accélération logicielles utilisées pour la réalisation et mise en place des routeurs logiciels qui peuvent être utilisés dans le domaine du très haut débit (par exemple plusieurs dizaines des Giga octets par seconde tout en utilisant un seul processeur). Nous allons présenter un des ces outils, appelé « Vector Packet Processor » (VPP) qui a été récemment publié comme outil open-source dans le cadre du projet fd.io (Linux Foundation). Comme VPP utilise un large spectre des techniques d’accélération software, il nous offre l’opportunité de présenter ses aspects architecturales, notre méthodologie d’évaluation des performances (throughput, latence) ainsi que les résultats obtenus dans un testbed réel.

Nous allons finalement lister nos activités en cours en matière de réseaux logiciels à haut débit.