پشته پروتکلی شبکه با کارایی بالا
High-Performance Network Protocol Stack
| مقطع: تحصیلات تکمیلی | گرایش: شبکه‌های کامپیوتری |
| نوع درس: نظری | تعداد واحد: ۳ |
| پیش‌نیاز: – | هم‌نیاز: – |
هدف کلی
هدف از این درس، آشنایی دانشجویان با جنبه‌های پیاده‌سازی پشته پروتکل TCP/IP در کرنل سیستم‌عامل است. تاکید ویژه بر فهم و اندازه‌گیری کارایی بخش‌های مختلف این پشته پروتکلی و همچنین معرفی شگردهای افزایش کارایی آن همانند Kernel Bypass و DPDK خواهد بود.
سرفصل‌ها
- مروری بر نحوه مدیریت وقفه در لینوکس
- معرفی فناوری‌های ردگیری (trace) هسته سیستم‌عامل در لینوکس شامل ftrace، perf، lttng
- معرفی ابزار پردازش و نمایش ردگیری در لینوکس؛ برای مثال TraceCompass
- ردگیری مسیر کد؛ دریافت و ارسال یک بسته در هسته لینوکس با استفاده از ابزار ردگیری
- آموزش شگردهای ردگیری برای پیدا کردن کد مربوط به یک فعالیت خاص در هسته لینوکس و ارزیابی سربار اجرای آن کد
- معرفی فناوری eBPF برای ردگیری برخط به همراه پردازش ردگیری جهت استخراج متریک‌های مختلف از کارایی پشته پروتکل
- معرفی شیوه‌های offloading در پشته پروتکل TCP/IP در لینوکس؛ برای مثال XDP
- معرفی شیوه‌های مبتنی بر پیاده‌سازی پشته پروتکل در فضای کاربری همانند فناوری DPDK
- معرفی شگرد single root I/O virtualization
ارزیابی پیشنهادی
- تمرین‌ها و پروژه: ۵۰ درصد نمره
- آزمون پایان‌ترم: ۴۰ درصد نمره
- سمینار پژوهشی: ۱۰ درصد نمره
منابع پیشنهادی
- B. Gregg. Systems Performance: Enterprise and The Cloud. 2nd Edition. Addison-Wesley. 2020
- B. Gregg. BPF Performance Tools: Linux System and Application Observability. Addison-Wesley, 2019