喜讯！陈文智教授团队论文再次被SIGCOMM录用
近日，浙江大学计算机系统结构实验室（ZJU ARClab）与阿里云的最新成果“Triton: A Flexible Hardware Offloading Architecture for Accelerating Apsara vSwitch in Alibaba Cloud”于2024年5月被网络领域“四大顶会”之一的Special Interest Group on Data Communication（SIGCOMM 2024）录用。该论文由陈文智教授指导，介绍了ARClab科研团队与阿里云联合研究的下一代Apsara vSwitch (AVS) 软硬件协同架构 Triton。
会议介绍
SIGCOMM是由ACM举办的计算机体系结构/计算机数据通信领域最重要的学术会议之一，与NSDI, MOBICOM, INFOCOMM并称为计算机网络领域的“四大顶会”。 SIGCOMM对论文质量和数量要求极高，质量方面要求具有基础性贡献、领导性影响和坚实系统背景。本次会议共收到366篇投稿，录取62篇，录取率约为16.9%。
传统 Sep-path架构的缺陷和面临的挑战
Apsara vSwitch (AVS) 作为阿里云的核心转发组件，采用 Sep-path 架构加速其转发性能。Sep-path架构由独立的两条转发路径组成，软件部分包含了完整的数据路径，硬件部分作为一个转发缓存实现加速。然而，这种架构随着大规模部署和网络流量的增长，面临着新的问题：（1）用户流量通过两条性能差距过大的路径转发，不可预测的性能无法保障SLA；（2）硬件加速器的开发带来的复杂性和时间成本阻碍了AVS的迭代升级；（3）硬件维护和软硬件交互的维护带来了极高的运维成本。
Triton软硬件协同设计实现了统一的数据路径
Triton对 AVS 的工作负载进行建模，将数据包转发任务划分为解析、匹配和动作阶段，根据每个阶段的特点将不同任务合理地在软硬件之间分配，并实现了一条统一的数据路径。灵活性较强的任务由软件完成，而硬件负责辅助加速固定且重复的任务。对于潜在的性能瓶颈，Triton采取了多种优化手段，包括流聚合、向量化处理以提升PPS，支持巨型帧、包头-负载切割以提升BPS。这种架构不但拉齐了软硬件的性能差距、提升了开发效率和降低了运维成本，还简化了软硬件之间的信息同步机制，提供了更多的性能监测工具。实验表明，Triton实现了可预期的性能，拥有与硬件转发峰值性能相近的吞吐量和PPS，同时新建连接能力提升了72%，单一路径引起的延迟增加仅为2.5微秒。
作者介绍
论文第一作者李星（阿里云、浙江大学在读博士），第二作者蒋骁翀为浙江大学计算机系统结构实验室（ZJU ARClab）在读博士，主要研究方向为云网络软硬件协同设计、下一代高性能网络架构设计等。