# Архитектура сетевых процессоров
**Source**: https://asvk.cs.msu.ru/laboratorii-i-nauchnaya-deyatelnost/napravleniya-issledovanij/arhitektura-setevyh-processorov/
**Parent**: https://asvk.cs.msu.ru/laboratorii-i-nauchnaya-deyatelnost/napravleniya-issledovanij/
# Архитектура сетевых процессоров
[Направления исследований](https://asvk.cs.msu.ru/laboratorii-i-nauchnaya-deyatelnost/napravleniya-issledovanij/)
[Результаты и достижения](https://asvk.cs.msu.ru/laboratorii-i-nauchnaya-deyatelnost/rezultaty-i-dostizheniya/)
[Лаборатории при кафедре АСВК](https://asvk.cs.msu.ru/laboratorii-i-nauchnaya-deyatelnost/laboratorii-pri-kafedre-asvk/)
[Научный семинар](https://asvk.cs.msu.ru/laboratorii-i-nauchnaya-deyatelnost/nauchnyj-seminar/)
[Кафедральный сборник](https://asvk.cs.msu.ru/laboratorii-i-nauchnaya-deyatelnost/kafedralnyj-sbornik/)
[Публикации](https://asvk.cs.msu.ru/laboratorii-i-nauchnaya-deyatelnost/publikacii/)
[Доклады](https://asvk.cs.msu.ru/laboratorii-i-nauchnaya-deyatelnost/doklady/)
[Конференции](https://asvk.cs.msu.ru/laboratorii-i-nauchnaya-deyatelnost/konferencii/)
[Консорциум](https://asvk.cs.msu.ru/konsorcium/)
Коммутатором в компьютерной сети является устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети. Коммутатор обычно работает на канальном уровне сетевой модели ISO OSI. Коммутатор, поддерживающий технологию ПКС, является ПКС-коммутатором. Основным блоком коммутатора является сетевой процессор, реализующее функцию обработки сетевого трафика.\
Сетевой процессор реализует следующие основные функции:
- получение пакета с физического уровня;
- выделение заголовка из пакета для дальнейшей классификации;
- классификация пакета – идентификация пакета по заголовку;
- модификация заголовка пакета и принятие решения о пути следования пакета (отправка на порт, сброс, дальнейшая обработка);
- управление трафиком;
- передача пакета на физический уровень.
В рамках исследования архитектуры сетевых процессоров ведутся следующие работы:
- Оптимизация архитектуры программы сетевого процессора\
Для того, чтобы обрабатывать пакеты на высокой скорости и поддерживать богатый набор протоколов необходимо принимать ряд нетривиальных решений по оптимизации используемых модулей ПО и связей между ними.
- Исследование методов обработки заголовка пакета в ячейках конвейера сетевого процессорного устройства\
В рамках данного направления проводится исследование устройства анализатора заголовков пакетов в сетевых процессорных устройствах с целью нахождения способов ускорения его работы.
- Исследование методов представления таблиц потоков коммутатора программно-конфигурируемой сети\
Одной из задач, возникающей в сетевых процессорах является задача трансляции представления протокола управления коммутатором (Openflow в данной работе) в язык ассемблера сетевого процессора. В рамках данного направления необходимо рассмотреть варианты представления.
- Исследование подходов к организации поиска в архитектуре сетевого процессора без выделенного ассоциативного устройства\
Одним из способов повысить производительность программируемого сетевого процессора является отказ от выделенного ассоциативного устройства. В рамках данной работы рассматривается архитектура сетевого процессора, где в памяти стадий конвейера обработки пакетов размещаются не только программы обработки пакетов, но и таблиц классификации. При этом существует множество подходов к реализации LPM поиска в плоской памяти. В рамках данного направления работ требуется сравнить различные алгоритмы в рамках архитектуры отечественного сетевого процессора.
- Исследование алгоритмов обработки пакетов с сохранением состояния (stateful)\
Несмотря на вынесение управления плоскостью передачи данных вне сетевых устройств в ПКС, требования к высокой производительности этих устройств могут в некоторых приложениях (связанных с мониторингом сети, управлением очередей и балансировкой нагрузки) требовать реализации некоторой ограниченной управляющей функциональности в них. В настоящее время среди лидирующих производителей сетевых процессоров прослеживается тенденция к реализации возможностей обработки пакетов с сохранением состояния (stateful) на уровне архитектуры. При обработке пакетов без сохранения состояния (stateless) хранится лишь информация, связанная с одним пакетом, и существует лишь в процессе обработки этого пакета, состояние сетевого устройства при этом не меняется. При обработке с сохранением состояния (stateful) после обработки пакета может сохраняться некоторая информация (меняется состояние сетевого устройства), то есть этот пакет будет влиять на особенности обработки следующего пакета. В рамках данного направления работ предполагается исследовать применимость отечественного сетевого процессора для реализации данных возможностей.
Публикации:
[Об одном подходе к построению сетевого процессорного устройства](https://istina.msu.ru/publications/article/183708319/)
[Исследование ячейки конвейера сетевого процессорного устройства на модели уровня регистровых передач](https://istina.msu.ru/publications/article/270341611/)
[Оценка применимости процессорных ядер КМX32 и RISC-V в сетевом процессорном устройстве](https://istina.msu.ru/publications/article/253152055/)
[Направления исследований](https://asvk.cs.msu.ru/laboratorii-i-nauchnaya-deyatelnost/napravleniya-issledovanij/)
[Результаты и достижения](https://asvk.cs.msu.ru/laboratorii-i-nauchnaya-deyatelnost/rezultaty-i-dostizheniya/)
[Лаборатории при кафедре АСВК](https://asvk.cs.msu.ru/laboratorii-i-nauchnaya-deyatelnost/laboratorii-pri-kafedre-asvk/)
[Научный семинар](https://asvk.cs.msu.ru/laboratorii-i-nauchnaya-deyatelnost/nauchnyj-seminar/)
[Кафедральный сборник](https://asvk.cs.msu.ru/laboratorii-i-nauchnaya-deyatelnost/kafedralnyj-sbornik/)
[Публикации](https://asvk.cs.msu.ru/laboratorii-i-nauchnaya-deyatelnost/publikacii/)
[Доклады](https://asvk.cs.msu.ru/laboratorii-i-nauchnaya-deyatelnost/doklady/)
[Конференции](https://asvk.cs.msu.ru/laboratorii-i-nauchnaya-deyatelnost/konferencii/)