多核技术的发展为现代通信核心网络系统提供了强大的计算能力,逐步推动了电信核心网络系统的迁移,包括软交换(Softswitch)和IMS(IP多媒体子系统)在内的系统,通常是基于通用计算平台构建的,如多核CPU结合Linux操作系统,以降低整体成本。随着多核技术的集成,即在单个芯片上集成多个核心,显著提高了计算能力。然而,这一多核趋势并不会自动惠及所有应用软件。对于电信软件来说,如果不仔细在多核平台上进行开发和优化,性能将无法随着核心数量的增加而线性扩展,也就是说系统无法充分利用多核计算的潜力。
因此,在多核平台上进行电信软件的性能可扩展性研究是至关重要的。为了实现这一目标,研究者们通过评估、重构和优化真实的商用电信软件——SIP短信中心(SIP-SMSC),来提升其性能。这项工作主要集中在两个方面:一是提升软件的基线性能,二是增加软件的可扩展性。在研究中,成功地降低了串行算法的比例,并且通过两种主要的优化方法提升了加速比:多进程模型用于解决数据库问题和多线程模型用于消除协议栈的瓶颈。
在研究中,为了模拟真实环境,使用的测试平台并非基于简单的实验软件,而是真实的商用系统。这一点非常重要,因为商业系统在设计和实施时考虑了许多实际因素,这些因素会显著影响性能的可扩展性。此外,现有的研究通常只关注特定的Web服务器等与电信系统略有不同的平台,并未深入探讨电信软件的实际性能可扩展性。因此,这项工作填补了在多核平台上的电信软件性能可扩展性研究的空白。
关键词“基线性能”指的是软件在任何优化和升级之前的标准性能状态,它是衡量软件性能改进的基准。而“Scalability”(可扩展性)是指系统或网络在随着负载增加时保持性能不下降的能力,也就是系统可以增加硬件资源(如CPU核心数)来提升性能的能力。本文通过评估和优化在多核平台上的SIP短信中心,使得其在核心增加时,能够以接近线性的速度提升性能,从而显著提高了软件的可扩展性。
多核平台上的SIP短信中心性能测试和优化是一个复杂的过程,需要对软件进行整体评估,确定性能瓶颈,并采用相应的多进程和多线程技术,以提升其在多核环境下的性能表现。本文所展示的工作不仅为电信软件开发者提供了一种优化策略,也为整个通信行业的性能提升提供了参考。