FreeBSD 8 przyniesie nową architekturę trasowania

Trasowanie we FreeBSD 8 pozwoli wykorzystać możliwości współczesnego sprzętu – przetwarzania równoległego i wielordzeniowych procesorów. Dzięki daleko posuniętej optymalizacji, udało się zminimalizować zależności między warstwami sieci.

W opublikowanym przez pana Li artykule, poświęconym jego wielowątkowej architekturze trasowania, można przeczytać, że dotychczasowe mechanizmy stosowane we FreeBSD, ze względu na zależności pomiędzy warstwą łącza danych (L2) i warstwą sieciową (L3) w modelu Open System Interconnection, prowadziły do utracenia korzyści płynących z równoległej architektury – cały proces obsługujący te warstwy mógł być tylko jednowątkowy. „Zwykle w projektowaniu równoległych stosów TCP/IP pozwala się L2 i wyższym warstwom na niezależne od siebie działanie, tak by każdy procesor zajmował się innym protokołem – jednak we FreeBSD wzajemne zależności zwiększały obciążenie procesora i uniemożliwiały wykorzystanie zalet bardziej zaawansowanych architektur sprzętowych” – wyjaśnił Qing Li.

Według testów przeprowadzonych przez specjalistę, zakleszczenia do jakich dochodziło w starej architekturze trasowania, powodowały zmarnowanie nawet 47% czasu procesora. Jego nowe rozwiązanie pozwala na „cache'owanie odniesień do L2 i L3 w bloku kontrolnym protokołu dla powiązanych ze sobą gniazd, lub w tabeli przepływu dla niepowiązanych gniazd”. Dzięki temu, CPU praktycznie nie marnuje czasu na zakleszczenia, nawet jeśli jednocześnie używane jest osiem wątków.

Nowa architektura jest w pełni kompatybilna z istniejącym ekosystemem aplikacji dla FreeBSD. Li wyjaśnił, że ponieważ przebudowa architektury trasowania wpływa na podstawowym poziomie na przetwarzanie pakietów, zrobił wszystko aby zapewnić, że „ryzyko regresji byo niskie a kompatybilność wysoka”.

Wbrew temu, co niektórzy mogliby sądzić, FreeBSD w pewnych dziedzinach radzi sobie znakomicie – jest systemem operacyjnym powszechnie wykorzystywanym w budowie sieciowego osprzętu przez takie firmy jak wspomniana Blue Coat, Coyote Point czy Juniper Networks. Nowa architektura trasowania w „ósemce” pozwoli firmom tym zaoferować na rynek znacznie wydajniejsze urządzenia.