Hamid Ghasemirahni, et al. have shown that the order of the network packets arrival at a datacenter, equipped with commodity servers, plays a significant role in the latency of processing these packets. The larger the burst of packets that are part of a flow and hence will be processed using the same instructions and data, the greater the utilization of the system’s caches and subsequently the lower the latency of their processing. However, there are many reason for the packets to not arrive in a burst. One of the main reason that is examined in this project is packet interleaving that takes place in the routers and switches along the path that the packets take from a computer to/from the datacenter. This project take a more general look at traffic arriving at a server via a tree of network devices on the uplink path to the server. The focus is to use scripts to create a tree of switches and conduct experiments with them by scripting Mininet. From these experiments we learned that the different algorithms that control the output queues of the network nodes across the network path play a significant role in packet interleaving. Furtheromore, experiments on Mininet host connectivity explained how with the Openflow protocol, Mininet controller set up rules in the switches of the network topology. Finally, experiments in TCP throughput showed the limiting factors of a TCP connection between the server and a host while many provided traffic flows illustrate common behaviors of packet interleaving that occurs due to the switches. / Hamid Ghasemirahni, et al. har visat att ordningen på nätverkspaketens ankomst till ett datacenter, utrustat med varuservrar, spelar en betydande roll i fördröjningen av bearbetningen av dessa paket. Ju större burst av paket som är en del av ett flöde och därför kommer att behandlas med samma instruktioner och data, desto större utnyttjande av systemets cacheminne och därefter desto lägre fördröjning för deras bearbetning. Det finns dock många anledningar till att paketen inte kommer fram i en skur. En av huvudorsakerna som undersöks i detta projekt är paketinterfoliering som sker i routrarna och switcharna längs vägen som paketen tar från en dator till/från datacentret. Detta projekt tar en mer allmän titt på trafik som kommer till en server via ett träd av nätverksenheter på upplänksvägen till servern. Fokus är att använda skript för att skapa ett träd av switchar och utföra experiment med dem genom att skripta Mininet. Från dessa experiment lärde vi oss att de olika algoritmerna som styr utgångsköerna för nätverksnoderna över nätverksvägen spelar en betydande roll i paketinterfoliering. Dessutom förklarade experiment på Mininet-värdanslutning hur med Openflow-protokollet, Mininet-styrenheten satte upp regler i switcharna i nätverkstopologin. Slutligen visade experiment i TCP-genomströmning de begränsande faktorerna för en TCP-anslutning mellan servern och en värd medan många tillhandahållna trafikflöden illustrerar vanliga beteenden för paketinterfoliering som uppstår på grund av switcharna.

Data-centers increasingly deploy commodity servers with high-speed network interfaces to enable low-latency communication. However, achieving low latency at high data rates crucially depends on how the incoming traffic interacts with the system's caches. When packets that need to be processed in the same way are consecutive, i.e., exhibit high temporal and spatial locality, CPU caches deliver great benefits. This licentiate thesis systematically studies the impact of temporal and spatial traffic locality on the performance of commodity servers equipped with high-speed network interfaces. The results are that (i) the performance of a variety of widely deployed applications degrade substantially with even the slightest lack of traffic locality, and (ii) a traffic trace from our organization's link to/from its upstream provider reveals poor traffic locality as networking protocols, drivers, and the underlying switching/routing fabric spread packets out in time (reducing locality).  To address these issues, we built Reframer, a software solution that deliberately delays packets and reorders them to increase traffic locality. Despite introducing µs-scale delays of some packets, Reframer increases the throughput of a network service chain by up to 84% and reduces the flow completion time of a web server by 11% while improving its throughput by 20%. / Datacenter distribuerar alltmer rå varuservrar med höghastighets-nätverksgränssnitt för att möjliggöra kommunikation med låg latens. Att uppnå låg latens vid höga datahastigheter beror dock mycket på hur den inkommande trafiken interagerar med systemets cacheminnen. När paket som behöver bearbetas på samma sätt är konsekutiva, dvs. uppvisar hög tids- och rumslig lokalitet, ger cacher stora fördelar. I denna licentiatuppsats studerar vi systematiskt effekterna av tidsmässig och rumslig trafikplats på  prestanda för rå varuservrar utrustade med höghastighetsnätgränssnitt.Vå ra resultat visar att (i) prestandan för en mängd allmänt distribuerade applikationer försämras avsevärt med till och med den minsta bristen på trafikplats, och (ii) visar ett trafikspår från vår organisation dålig trafikplats som nätverksprotokoll, drivrutiner och den underliggande omkopplingen/dirigera tygspridningspaket i tid (minska lokaliteten). För att ta itu med dessa problem byggde vi Reframer, en mjukvarulösning som medvetet fördröjer paket och ordnar dem för att öka trafikplatsen. Trots införandet av µs-skalafördröjningar för vissa paket visar vi att Reframer ökar genomströmningen för en nätverkstjänstkedja med upp till 84% och minskar flödet för en webbserver med 11% samtidigt som dess genomströmning förbättras med 20%. / <p>QC 20210512</p> / ULTRA