中国天眼的超低丢包率天文数据流传输优化

当前UDP已经成为以中国天眼为代表的射电天文领域进行数据分发所采用的事实标准,在流量控制、拥塞控制、丢包重传等传统手段无法应用的情况下,为解决单处理器应用现有射电大数据流接入方法损耗过高的问题,形式化地论证丢包重传机制无法应用于射电天文场景,提出一套面向以FAST为代表的射电天文场景的定制化通信优化方法,包括基于缓存行对齐的巨型帧设计、CPU亲和性绑定、网卡直访缓存、三级缓存适配的内核缓冲区调整和旁路内核等手段。在25 Gbps的实际终端网络实验和8 Gbps模拟中,该套方法分别将网络传输丢包率从60%和e-4降为e-4和e-8,性能显著提高,验证了优化策略的有效性。