DPDK(Data Plane Development Kit,数据面开发套件)为通用多核处理器平台的快速处理提供了有效的解决方案。通用多核处理器平台上基于DPDK的研究,可以利用CPU缓存来提高数据包的转发和处理性能,以及网络功能虚拟化性能的提升。目前需要解决的问题包括:第一,关于如何进行基于DPDK的通用处理系统的分析建模;第二,充分结合硬件特点进行性能优化。针对基于DPDK通用数据包处理系统性能建模分析以及性能提升问题,主要研究内容如下:(1)提出了基于DPDK亲和性的多核处理器平台性能分析模型。针对现有性能分析模型由于没有考虑DPDK处理系统节点分布以及亲和性绑定的特点,因而与实际系统存在偏差的问题,提出了基于DPDK亲和性的多核处理系统排队模型MQDAS(Multi-core System Queuing Model based on DPDK Affinity Setting)。模型综合考虑网卡队列、处理线程与处理器逻辑核之间建立固定的绑定。实验结果表明,所提模型能够更加准确的描述基于DPDK优化技术的多核处理器系统的实际性能情况,并且应用分析模型可以确定分配的处理核数,以此来减少丢包率,提高处理性能。(2)提出了面向DPDK Pipeline处理模型的任务调度优化算法。针对现有的多核任务调度算法只考虑调度的成功率,没有考虑系统硬件特点,造成处理核利用率不均衡,影响系统处理性能的问题,本文提出了面向DPDK Pipeline处理模型的任务调度优化算法TSOA-DP(Task Scheduling Optimization Algorithm for DPDK Pipeline Processing Model),任务在分配给处理核时,同时考虑了处理核的硬件分布。实验结果表明,本文所提出的任务调度算法在调度成功率上提高了3%-4%,处理核利用率的均衡程度也得到提升。(3)结合以上提出的性能模型和任务调度优化算法,设计并实现了基于DPDK的用户空间报文快速处理原型系统。该系统包括高速报文生成子模块、队列预分配子模块、报文快速处理子模块、任务调度子模块。实验结果表明,该原型系统数据包发送速率达到了10Mpps以上,接收方处理以及转发的速率达到了7Mpps以上。评估模型和优化的任务调度算法的应用提升了基于DPDK用户空间内实现的多核处理系统的处理性能。