P4SC: A High Performance and Flexible Framework for Service Function Chain
P4SC: A High Performance and Flexible Framework for Service Function Chain
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P4SC：高性能、灵活的服务功能链框架
DOI：
10.1109/access.2019.2950446
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
3.9
通讯作者：
Chen Yuxin
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhang Dong;Chen Xiang;Huang Qun;Hong Xiaoyan;Wu Chunming;Zhou Haifeng;Yang Yi;Liu Hongyan;Chen Yuxin
网络功能虚拟化允许将网络功能作为数据平面中的服务功能链（SFC）灵活地实现和管理以处理流。然而，与专有中间盒相比，基于软件的SFC导致较差的性能。此外，解决性能问题的现有解决方案受到硬件细节引起的开发复杂性的影响。为了解决这些问题，我们利用P4设备的高性能和P4语言的高灵活性。在本文中，我们提出了一个P4服务链框架（P4SC），它解决了P4支持SFC实现的多个挑战。P4SC提供了一套允许高效SFC表达的原语，以及将输入SFC请求转换为相应P4程序的转换器和生成器。这里，使用基于最长公共子序列（LCS）的算法来允许同时实现多个SFC。此外，P4SC还提供了一个运行时管理器，用于在运行时进行灵活的SFC管理。它还提供了一种自动集成机制，以将基于P4的NF集成到P4SC中。我们实现了一个P4SC原型，它支持三种类型的P4功能的设备。实验结果表明，P4SC优于最先进的SFC性能的数量级的改善，同时保持了较高的灵活性。
Network function virtualization allows network functions to be implemented and managed flexibly as a service function chain (SFC) in the data plane to process flows. However, software-based SFCs lead to poor performance compared to proprietary middleboxes. Moreover, existing solutions tackling performance issues suffer from the development complexity incurred by hardware details. To address these problems, we leverage both the high performance of P4-capable devices and the high flexibility of P4 language. In this paper, we present a P4 Service Chaining framework (P4SC), which tackles multiple challenges for P4 to support the SFC implementation. P4SC provides a suite of primitives allowing efficient SFC expression, and a converter and a generator converting input SFC requests to the corresponding P4 program. Here, an algorithm based on longest common subsequence (LCS) is used to allow simultaneously implementing multiple SFCs. Moreover, P4SC offers a runtime manager for flexible SFC management at runtime. It also provides an automatic integration mechanism to integrate P4-based NFs into P4SC. We implement a P4SC prototype, which supports three types of P4-capable devices. The experimental results show that P4SC outperforms state of the arts with orders-of-magnitude SFC performance improvement while maintains high flexibility.
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DOI：
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发表时间：
2015
期刊：
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影响因子：
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作者：
Changhoon Kim;Anirudh Sivaraman;N. Katta;Antonin Bas;A. Dixit;Lawrence J Wobker
通讯作者：
Changhoon Kim;Anirudh Sivaraman;N. Katta;Antonin Bas;A. Dixit;Lawrence J Wobker
DOI：
10.1016/j.future.2019.02.031
发表时间：
2019-07
期刊：
Future Gener. Comput. Syst.
影响因子：
--
作者：
Dongcheng Zhao;Gang Sun;D. Liao;Shizhong Xu;Victor Chang
通讯作者：
Dongcheng Zhao;Gang Sun;D. Liao;Shizhong Xu;Victor Chang
DOI：
10.1145/2785956.2787506
发表时间：
2015-08
期刊：
Proceedings of the 2015 ACM Conference on Special Interest Group on Data Communication
影响因子：
--
作者：
Chaithan Prakash;Jeongkeun Lee;Yoshio Turner;Joon-Myung Kang;Aditya Akella;S. Banerjee;Charles Clark-Charles-Clar
通讯作者：
Chaithan Prakash;Jeongkeun Lee;Yoshio Turner;Joon-Myung Kang;Aditya Akella;S. Banerjee;Charles Clark-Charles-Clar
DOI：
10.1109/icnp.2018.00025
发表时间：
2018-09
期刊：
2018 IEEE 26th International Conference on Network Protocols (ICNP)
影响因子：
--
作者：
Zhilong Zheng;J. Bi;Haiping Wang;Chen Sun;Heng Yu;Hongxin Hu;K. Gao;Jianping Wu
通讯作者：
Zhilong Zheng;J. Bi;Haiping Wang;Chen Sun;Heng Yu;Hongxin Hu;K. Gao;Jianping Wu
DOI：
10.1145/3214287
发表时间：
2018-07
影响因子：
--
作者：
Deepak Vasisht;Anubhav Jain;Chen-Yu Hsu;Zachary Kabelac;D. Katabi
通讯作者：
Deepak Vasisht;Anubhav Jain;Chen-Yu Hsu;Zachary Kabelac;D. Katabi