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ハードウェアオフロード技術の仮想マシンゲストからの制御に関する研究
https://ipsj.ixsq.nii.ac.jp/records/218986
https://ipsj.ixsq.nii.ac.jp/records/218986d9042f60-cbb9-4282-b601-a1bda0a66b27
| 名前 / ファイル | ライセンス | アクション |
|---|---|---|
IPSJ-OS22156012.pdf (1.3 MB)
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Copyright (c) 2022 by the Information Processing Society of Japan
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| オープンアクセス | ||
| Item type | SIG Technical Reports(1) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 公開日 | 2022-07-20 | |||||||||
| タイトル | ||||||||||
| タイトル | ハードウェアオフロード技術の仮想マシンゲストからの制御に関する研究 | |||||||||
| タイトル | ||||||||||
| 言語 | en | |||||||||
| タイトル | Research on controlling hardware offload technology from virtual machine guests | |||||||||
| 言語 | ||||||||||
| 言語 | jpn | |||||||||
| キーワード | ||||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||
| 主題 | 仮想化 | |||||||||
| 資源タイプ | ||||||||||
| 資源タイプ識別子 | http://purl.org/coar/resource_type/c_18gh | |||||||||
| 資源タイプ | technical report | |||||||||
| 著者所属 | ||||||||||
| NTT Open Source Software Center | ||||||||||
| 著者所属 | ||||||||||
| NTT Open Source Software Center | ||||||||||
| 著者所属(英) | ||||||||||
| en | ||||||||||
| NTT Open Source Software Center | ||||||||||
| 著者所属(英) | ||||||||||
| en | ||||||||||
| NTT Open Source Software Center | ||||||||||
| 著者名 |
鷲津, 優維
× 鷲津, 優維
× 牧田, 俊明
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| 論文抄録 | ||||||||||
| 内容記述タイプ | Other | |||||||||
| 内容記述 | 今後，5G/6G の普及により，大容量・低遅延を活かしたサービスが MEC 上において展開されることが予測される．また，コンテナ技術が広まることで，この MEC においてもコンテナの利用が予測されるが，Kubernetes などのコンテナ基盤では，ネットワークの様々な機能をソフトウェア実装するため，性能面のオーバヘッドが大きくネットワーク性能向上においてボトルネックとなりうる．このオーバーヘッドの抜本的な解決のために，物理マシン上においてコンテナ基盤を展開する場合，ハードウェアオフロードという手法が存在する．一方で，柔軟性向上等の目的で VM 上においてコンテナ基盤を展開する場合，ゲスト内で動作するコンテナ基盤の管理ソフトウェアから，直接ホストのハードウェアオフロードを制御できないため，この手法を適用できない．そこで，本研究では，VM 上において動作するコンテナ基盤において，ゲストから制御可能なハードウェアオフロードを用いて高速化するために，SR-IOV を用いたホストの仮想ファンクション (VF) をゲストに物理ファンクション (PF) として認識させる手法を検討した．本稿では，SR-IOV の L2 スイッチング機能に対応した，VM 上の仮想ネットワークのハードウェアオフロードを実装し，ネットワーク性能の向上を，スループットとレイテンシの 2 点で確認した．また，SR-IOV の L2 以外のパケットヘッダマッチ機能にも対応させ，コンテナネットワーク機能をオフロードするための実装方針の検討と，それにあたっての課題を述べる． | |||||||||
| 論文抄録(英) | ||||||||||
| 内容記述タイプ | Other | |||||||||
| 内容記述 | With the spread of 5G and 6G, it is expected that services that take advantage of high capacity and low latency will be deployed to MEC platforms. In addition, with the spread of container technology, it is expected that containers will also be used in MEC. However, container infrastructures such as Kubernetes require software implementation of various network functions, which imposes a large performance overhead. To solve this overhead drastically, in the case of deploying container infrastructure to physical machines, a technology called hardware offloading is employed. On the other hand, when deploying container infrastructure to VMs for improving flexibility or other reasons, this technique cannot be applied because the management software of the container infrastructure running in the guest cannot directly control the hardware offloading of the host. Therefore, in this study, in order to speed up the container infrastructure running on VMs using hardware offloading controllable from guests, we investigated a method to make guests recognize a virtual function (VF) of a SR-IOV device on hosts as a physical function (PF) in guests. In this paper, we implemented hardware offloading of virtual networks on VMs to support SR-IOV's L2 switching functionality, and confirmed the improvement in network performance in two aspects: throughput and latency. In addition, we also show the outline and challenges of the implementation for offloading container network functions other than L2 switching. | |||||||||
| 書誌レコードID | ||||||||||
| 収録物識別子タイプ | NCID | |||||||||
| 収録物識別子 | AN10444176 | |||||||||
| 書誌情報 |
研究報告システムソフトウェアとオペレーティング・システム（OS） 巻 2022-OS-156, 号 12, p. 1-9, 発行日 2022-07-20 |
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| ISSN | ||||||||||
| 収録物識別子タイプ | ISSN | |||||||||
| 収録物識別子 | 2188-8795 | |||||||||
| Notice | ||||||||||
| SIG Technical Reports are nonrefereed and hence may later appear in any journals, conferences, symposia, etc. | ||||||||||
| 出版者 | ||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||
| 出版者 | 情報処理学会 | |||||||||
