Patterns in network system design (8)

作者 | 2011-01-19 15:04 | 类型 行业动感 | 7条用户评论 »

Sina WeiboBaiduLinkedInQQGoogle+RedditEvernote分享




系列目录 网络系统设计模型概论

  1. Patterns in network system design (1)
  2. Patterns in network system design (2)
  3. Patterns in network system design (3)
  4. Patterns in network system design (4)
  5. Patterns in network system design (5)
  6. Patterns in network system design (6)
  7. Patterns in network system design (7)
  8. Patterns in network system design (8)
  9. Patterns in network system design （续）

 

Single CPU, Multi-core, Chassis based, Cluster, Distributed 的网络系统设计，是软件和硬件co-design的过程，硬件方面，诸如ASIC, FPGA, Co-processor, Network processor, Switch fabric, Memory controller等问题，不在本文的讨论范围之内，本文作者也不太了解这方面的知识。但从软件方面来说，首先要面对的是如何分配计算资源：SMP或者AMP，这就涉及到操作系统选择（开源操作系统很多，但都不是为网络设备优化过的，网络设备也是一个嵌入式设备，但是协议栈是通用协议栈，用来做网络设备可能稍差点），编程方式选择（在内核还是在用户空间），API（标准API，还是自己私有的API），程序库等等。然后是任务分配，任务分配的难点在于如何让系统的资源使用达到平衡，避免有些CPU太忙，而有些CPU太闲，在这里，Queue做为连接不同任务的节点就显得很重要。在接下来就是软件层次的划分，无状态包处理还是有状态包处理的选择，最后就是多CPU（chassis based，cluster, Distributed）的通讯，有很多库可以参考，比如MPI或者OpenMP。

当然，做为一个完整的系统，肯定还有很多东西需要考虑，比如内存管理，timer, ager，链表，哈希表，树等等具体的问题，这些都是细节，对系统的整体设计应该没有什么太大影响。硬件设计需要考虑系列化，可扩展；软件设计需要考虑通用，可移植，可扩展。从单CPU到多CPU，从单板到多板，再到多机。硬件可以scale out，软件同样可以scale out，这样的系统才是成功的系统。不管什么样的系统，从更高层次来看都是一样的，所以google的high performance web和cisco的high performance network，上层结构可能是一样的，这个要慢慢体会。

References（只列出了看过的，翻过的，见过的，其他的没有了，读者可以自己补充）

1: Network Systems Design Using Network Processors: Intel 2XXX Version

2: Network Systems Design with Network Processors, Agere Version

3: Network Flows: Theory, Algorithms, and Applications

4: Patterns in Network Architecture: A Return to Fundamentals

5: Pattern-Oriented Software Architecture Volume 1: A System of Patterns

6: Pattern-Oriented Software Architecture Volume 2: Patterns for Concurrent and Networked Objects

7: Pattern-Oriented Software Architecture Volume 3: Patterns for Resource Management

8: Pattern-Oriented Software Architecture Volume 4: A Pattern Language for Distributed Computing

9: Pattern Oriented Software Architecture Volume 5: On Patterns and Pattern Languages

10: Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software

11: Network Algorithmics,: An Interdisciplinary Approach to Designing Fast Networked Devices (The Morgan Kaufmann Series in Networking)

12: Network Routing: Algorithms, Protocols, and Architectures (The Morgan Kaufmann Series in Networking)

13: Designing Embedded Communications Software

系列前一篇 系列下一篇
(5个打分， 平均：5.00 / 5)

工具箱
本文链接 | | 打印此页 | 7条用户评论 »

雁过留声

“Patterns in network system design (8)”有7个回复

  1. sixshot 于 2011-01-19 4:44 下午

    堪称经典！

  2. jiaruifu 于 2011-01-19 7:11 下午

    资料很丰富，很专业，赞一个。

  3. anonymous 于 2011-01-19 7:22 下午

    Glade to see the complete article, how about move this one as the first part or prefix , and give a simple but clear explain to this charm?

  4. kernelchina 于 2011-01-20 1:57 上午

    很好的建议，首席打包成pdf的时候，可以考虑调整一下顺序。

  5. cracked 于 2011-01-20 9:15 下午

    首席打包的时候 加点自己的注释更好些

  6. bigrong 于 2011-01-25 11:19 下午

    比较大话存储来说，就是希望能够更调侃一点，文风再活泼一点。
    等着出个pdf，然后把这些东西再调整一下。
    豆丁网上有很多弯曲的好文章汇总啊。我们自己也抓点紧。

  7. jackie 于 2011-02-13 9:47 下午

    Thanks for your great jobs although I am a rookie in this area.