ارتقا کارایی دسته بندی بسته ها در الگوریتم های فضای چندتایی و الگوریتم فضای هرس شده با استفاده از واحد پردازش گرافیکی

از وظایف اصلی پردازنده های شبکه ای دسته بندی بسته ها می باشد. مهمترین مسئله در این زمینه، استفاده از الگوریتمی است که بتواند بسته ها را با سرعتی در حد سرعت انتقال اطلاعات در شبکه دسته بندی کند. این الگوریتم باید در مصرف حافظه هم به صورت بهینه عمل کند. الگوریتم های دسته بندی به دو رده ی کلی نرم افزاری و سخت افزاری تقسیم می شوند. روش های نرم افزاری علیرغم قابلیت توسعه پذیری و سفارشی سازی دارای سرعت پایین تری نسبت به روش های سخت افزاری هستند. با توجه به افزایش ترافیک اینترنت و نیاز به پاسخگویی سریع به درخواستها باید به فکر راهکاری برای تسریع الگوریتم های نرم افزاری بود. راهکار ارائه شده در این مقاله، استفاده از واحد پردازش گرافیکی می باشد. معماری واحد پردازش گرافیکی، قابلیت موازی سازی بالایی را در این واحد به وجود آورده است. دو الگوریتم فضای چندتایی و فضای هرس شده از الگوریتم هاینرم افزاری مطرح در حوزه ی دسته بندی بسته ها می باشند. در این مقاله، ابتدا هر دو الگوریتم دسته بندی فوق در واحد پردازش مرکزی و واحد پردازش گرافیکی پیاده سازی شده اند. برای پیاده سازی این الگوریتم ها در واحد پردازش گرافیکی از ابزار کودا استفاده شده است. کارایی نسخه موازی این دو الگوریتم، از دیدگاه زمان دسته بندی در واحد پردازش مرکزی و واحد پردازش گرافیکی مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج ارزیابی نشان می دهد که پیاده سازی این دو الگوریتم در واحد پردازش گرافیکی، زمان دسته بندی بسته ها را به شدت کاهش می دهد؛ در نتیجه تعداد بسته هایی که در یک واحد زمانی پردازش می شوند به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.

کلیدواژه ها:

دسته بندی بسته ها ، فضای چندتایی ، فضای هرس شده ، واحد پردازش گرافیکی ، پردازش موازی ، کارایی