刘斌教授分享主题报告《Towards a Mini-Fast Route Lookup/SDN Flow Table》
时间:2019-11-07 点击:1004

鹏城实验室“名家讲堂”系列活动于2019年11月6日在16楼1614报告厅成功举办。此次活动由网络通信研究中心李清副教授主持,特邀清华大学计算机系刘斌教授做主题报告分享。

(主讲人:刘斌教授)


(主持人:李清副教授)

刘教授在高速路由查找与流分类、网络处理器、交换技术等方面有20余年的研究经验。此次分享的报告主题为“Towards a Mini-Fast Route Lookup/SDN Flow Table”, 主要说明了以往使用Cache来缓存流表的方式、目前CacheFlow算法的优劣性,并深入介绍了团队提出的一种完全的规则间不相关方法—— Isolate-Rule。

首先,刘教授以路由表快速增长、业务粒度变细、SDN流表更新频率加大等现象为切入点引出了缓存流表算法改进的必要性。

随后,刘教授阐述到由于流量呈现出较强的时间和空间局部性,一个较小的时间窗口内活跃流量有限,并且大流(Heavy hitter)的数量更少,上述现象促使产生了使用Cache来缓存流表的思想。同时,在应用这种方法时需要保证分组转发的正确性,确保SDN、OpenFlow协议语义不被改变,并且要对系统透明。但这类方法的流表规则间存在相互依赖性,若要插入(删减)某条规则,与其关联的规则也需同时插入(删减),因此导致了Cache性能不高。

紧接着,刘教授分享了部分代表性研究,如CacheFlow虽然可以截断长相关链,从而减少Cache到TACM中的规则数目,但是在断链的同时需要存储多一条无用规则,降低了TCAM规则的存储效率,未能彻底做到规则间不相关(Dependency-free)。基于上述问题,刘教授团队提出了一种完全的规则间不相关方法(Isolate-Rule)。其运行模式是让系统随流量的变化识别出Cold Rule与Hot Rule,从而记录Cache中的Fast Path规则条数变化情况下的整体性能,并进行较大容量SDN流表的Caching实验与1M Route Table高速Caching试验。

最后,刘教授运用实例展现了Isolate-Rule具有能够最大化命中流量,提高Cache性能,并且更新TCAM时可任意插入规则,消除移动等优势。同时补充说明了Isolate-Rule的系统解决方案与潜在系统级研究方向。此次报告详细地介绍了Isolate-Rule方法对于提高流表缓存性能的重要性,使现场观众获益良多。

报告结束后,现场听众与刘教授针对如何测试流表规模、流量可否预测以及流表更新时如何保持功能一致性等方面展开了进一步讨论交流。

撰稿:网络通信研究中心 陈淑仪 张露瑶