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网络设备的性能瓶颈

发布时间:2019-06-24 16:01:00 点击:

  那么网络设备都有些什么性能瓶颈呢?这里,我们首先要对网络设备做一个分类,因为不同的网络设备,性能瓶颈产生的原因及解决方案都是不同的。

  下面我们看一下端节点和路由器的性能瓶颈分别是怎么产生的?

  端节点性能瓶颈的产生

      对于为通用计算而设计的端节点来说,主要的性能瓶颈来自结构化开销。

      (1)为方便软件开发,大多数操作系统都按照分层原则来组织,比如硬件抽象层、资源管理层、资源分配及调度等。

      (2)为了保护操作系统不受应用程序的破坏,操作系统都实现了一组保护机制。

  (3)为适应尽可能多的应用,核心操作系统的例程(如调度器、内存分配器等)使用一般机制来写成。

  软件分层、保护机制和过度一般化这三者结合起来,就使得网络软件运行很慢,哪怕是运行在一个高速处理器上。

  对于提供网络服务的服务器(如web服务器)来说,性能瓶颈还来自用户规模。许多操作系统使用的是只能支持少量连接的低效的数据结构和算法,而现在一台服务器要求同时服务一百万个并发客户,低效的实现使其运行很慢。

  路由器性能瓶颈的产生

  和端节点不同,路由器是网络专用设备,因此路由器内部的结构开销很少。它只使用一个非常轻量级的操作系统,以及一个完全由硬件实现的转发路径。路由器瓶颈一般由规模和服务引起。

  规模主要指链路带宽(流量)和网络规模(网络数量、用户数量)。80年代到90年代之间,网络设备厂商主要解决这两个规模问题,因为越来越多的商业应用搬到了网络上,越来越多的网络加入因特网中。

  接下来的十年甚至更长时间,关注点开始转向为这些网络应用提供服务质量、 性和可靠性方面的保证,如实时流媒体、入侵检测、内容过滤等。这些服务都要求复杂的网络包处理。高速实现这些新的服务是路由器制造商面临的主要挑战。现在,以上挑战并存,链路速率已达到40Gbps甚至更高。


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