基于数据处理器的QUIC加密/解密卸载

QUIC作为与TCP并行的新兴传输协议,其优化方法沿用TCP研究路线,其中的主流是硬件卸载技术,将计算密集型功能模块卸载到网络设备,使用硬件卸载的方式代替主机CPU进行计算。然而由于硬件卸载通用性较差,性能虽高但无法保证用户可编程性。为了克服这个限制,提出了软件卸载模型——NanoBPF,基于DPU中RISC众核的协议卸载模型,通过修改BootLoader的启动代码,引导启动eBPF代码作为运行时环境,对协议栈中CPU占用率较高的加密/解密功能模块进行软件卸载。其中,加密/解密功能模块使用高级语言(C)编写,并被编译成自定义的BPF字节码动态载入DPU。通过本地和基于Docker的网络拓扑对该原型系统的吞吐量和公平性进行验证,结果表明,报文加密/解密的软件卸载能提高协议栈近13%的报文吞吐率,且在一定条件下能够保证与TCP的链路公平性。