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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2020-10-07 09:30 ［奨励講演］KBP:アプリケーションの改変が不要な仮想サーバのkernel低遅延化 ○藤本 圭・金子雅志（NTT）・松井健一（NTT西日本）  NS2020-54 |
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| 抄録 | （和） | 汎用サーバ上でのソフトウェアルータ等のパケット処理の実現は，設備コスト低減や柔軟な設備運用の観点でメリットを享受できるが，パケット処理に特化した専用ハードウェアと比較して，遅延やスループットなど性能観点で課題がある．本稿では，汎用サーバ上に構成する仮想サーバをターゲットとした低遅延ネットワークシステムを提案する．仮想サーバにおいて ms オーダのネットワーク遅延が発生する要因を実機評価を通じて特定した上で，当該要因を回避するように既存 kernel の低遅延化拡張である KBP (Kernel Busy Poll) を設計する．KBP は (1) 仮想サーバにおいて μs オーダの低遅延と既存技術よりも高いスループットの達成，(2) アプリケーションに改変が不要（既存の POSIX socket API を利用可能），(3) Linux kernel のセキュリティアップデートの度に KBP ソフトウェアの開発不要の３つの目標を達成する．実機評価により, KBP は μs オーダの低遅延を実現し, 既存技術である NAPI や OvS-DPDK (Open vSwitch with the Data Plane Development Kit) と比較し，遅延最悪値を 98% 以上削減し，約 3 倍のスループットを達成することを示す. |
| （英） | Packet processing on commodity hardware is a cost-efficient and flexible alternative to specialized networking hardware. However, virtualizing dedicated networking hardware as a virtual machine on a commodity server results in performance problems, such as longer latency and lower throughput. This paper focuses on obtaining a low-latency networking system in a virtual server. We reveal mechanisms that cause millisecond-scale networking delays in a virtual server through a series of experiments. To suppress such delays, we designed and implemented the kernel busy poll (KBP), which achieves three goals: (1) microsecond-scale tail delays and higher throughput than conventional solutions are achieved in a virtual server, (2) application customization is not required, so applications can use the POSIX sockets application program interface, and (3) KBP software does not need to be developed for every Linux kernel security update. Evaluation results indicate that the KBP achieves microsecond-scale tail delays and reduces maximum round-trip latency by more than 98% and achieves up to about three times the throughput compared with existing NAPI and Open vSwitch with the Data Plane Development Kit (OvS-DPDK). | |
| キーワード | （和） | 低遅延 / ネットワーク / kernel / 仮想サーバ / / / / |
| （英） | low latency / network / kernel / virtual server / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 120, no. 183, NS2020-54, pp. 1-6, 2020年10月. | |
| 資料番号 | NS2020-54 | |
| 発行日 | 2020-09-30 (NS) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | NS2020-54 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | NS |
| 開催期間 | 2020-10-07 - 2020-10-09 |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | ネットワークアーキテクチャ(オーバレイ、P2P、ユビキタスNW、スケールフリーNW、アクティブNW、NGN・新世代NW、IoT、エッジコンピューティング)、次世代パケットトランスポート(高速Ethernet、IP over WDM、マルチサービスパケット技術、MPLS)、グリッド、一般 |
| テーマ（英） | Network architecture (Overlay, P2P, Ubiquitous network, Scale-free network, Active network, NGN/NwGN, IoT, Edge computing, Next generation packet transport (High speed Ethernet, IP over WDM, Multi-service package technology, MPLS), Grid, etc. |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | NS |
| 会議コード | 2020-10-NS |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | KBP:アプリケーションの改変が不要な仮想サーバのkernel低遅延化 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | KBP: Kernel Enhancements for Low Latency Networking without Application Customization in Virtual Server |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 低遅延 / low latency |
| キーワード(2)（和/英） | ネットワーク / network |
| キーワード(3)（和/英） | kernel / kernel |
| キーワード(4)（和/英） | 仮想サーバ / virtual server |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 藤本 圭 / Kei Fujimoto / フジモト ケイ |
| 第1著者 所属（和/英） | 日本電信電話株式会社 (略称： NTT) Nippon Telegraph and Telephone Corporation (略称： NTT) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 金子 雅志 / Masashi Kaneko / カネコ マサシ |
| 第2著者 所属（和/英） | 日本電信電話株式会社 (略称： NTT) Nippon Telegraph and Telephone Corporation (略称： NTT) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 松井 健一 / Kenichi Matsui / マツイ ケンイチ |
| 第3著者 所属（和/英） | 西日本電信電話株式会社 (略称： NTT西日本) Nippon Telegraph and Telephone West Corporation (略称： NTT WEST) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2020-10-07 09:30:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | NS |
| 資料番号 | NS2020-54 |
| 巻番号（vol） | vol.120 |
| 号番号（no） | no.183 |
| ページ範囲 | pp.1-6 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2020-09-30 (NS) |
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