现有的Intel I/O加速技术
概括的来说,I/OAT是一个整合于系统平台中的用于移动数据、访问数据和降低网络I/O过程中系统开销的I/O解决方案。Intel I/OAT可以帮助从服务器应用程序中更快、更高效(占用更少的CPU周期)的获取数据。升级到支持I/OAT的平台,用户原来的应用程序立刻可以从中受益(比如可以同时访问更多的数据、处理更多用户的请求)而无需进行任何的修改。
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Intel I/OAT主要在三个方面解决网络I/O瓶颈:
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降低系统开销
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流线型内存访问
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优化TCP/IP协议计算
Intel I/OAT通过适度的中断、适度的内存访问、并行计算、数据移动和减少上下文切换等措施来降低系统开销。比如通过预取操作来提升内存访问和数据移动效率,直接访问子系统可用于卸载数据移动和异步拷贝,TSO(TCP segmentation offload)运算转移给网卡或者板载LAN控制器,并且在数据流和特定的处理器核心之间建立密切的联系。这些技术可以降低网络I/O过程中的CPU占用率,包括协议计算,并且明显的降低由于缓存未命中和Cache line bouncing所引起的CPU停滞。
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英特尔I/OAT所涉及的方方面面 |
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Network Flow Affinity:分割网络堆栈处理并且动态的分配到多个物理或者逻辑CPU,这种方式可以使得数据得到更快的处理。
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异步低成本拷贝:采用了增强型DMA,可以用更少的CPU时钟从系统内存中的网卡缓冲区复制有效数据到应用程序缓冲区,节约下来的CPU资源可以进一步提升应用程序的负载能力。
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通过优化TCP/IP栈改进TCP/IP协议:主要优化分离封包头部和有效数据的处理。结合与栈相关的改进可以降低处理协议的时钟数量。