计算机研究与发展

作者：贾茹,姜海洋,李振宇,谢高岗,

关键词：网络功能软件化, 性能测量, 动态插桩, 快速断点, 轻量化探针,

网络功能（networkfunction，NF）软件化为新型网络场景和应用的实现与部署提供灵活性.然而，相较于专有硬件，网络功能软件的程序结构和运行环境更复杂，导致短时吞吐异常、长尾时延等各种性能问题，影响用户体验.当出现性能问题时，需要快速通过性能测量，定位问题所在模块，确定问题产生的原因.面对NF软件复杂的运行环境、日益膨胀的代码规模、问题根因的复杂多样等问题，粗粒度性能测量已经无法满足性能问题定位和分析的需求，急需高效的细粒度NF软件性能测量方法.当前NF软件性能测量主要分为基于采样和基于插桩2类方法.通过实际测量分析证明了基于采样的性能测量方法不适用于细粒度NF软件的性能测量，而基于插桩的方法可以满足细粒度测量的功能需求，但会产生大量的额外测量开销，影响测量准确度.为此，提出了动态库插桩和函数级快速断点相结合的函数级动态插桩方法.和静态库插桩相比，动态库插桩可以在NF软件运行过程中实时按需打桩，解决了静态库打桩的灵活性问题；和传统快速断点相比，函数级快速断点的插桩开销平均降低了70%.在此基础上，设计并实现了数据包级的NF软件性能测量方法LProfile，基于轻量化探针和存储优化等技术进一步减少测量开销.对比基线方法TAU，LProfile降低了82%的单点测量开销.

来源：2025年第11期

《计算机研究与发展》期刊编辑部

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