講演抄録/キーワード |
講演名 |
2021-07-16 10:25
仮想I/Oのキャッシュ汚染解消に向けたNon-Temporal命令の有効性評価 ○竹谷大地・川島龍太(名工大)・中山裕貴・林 經正(ボスコ・テクノロジーズ)・松尾啓志(名工大) ICM2021-16 |
抄録 |
(和) |
柔軟かつ迅速なネットワーク運用管理の実現に向けて,ネットワーク機能のクラウドネイティブ化が進んでいるが,ベアメタル形式のネットワーク機能と比較して,最大で40%ほど性能が低下する.著者らによる解析の結果,仮想ネットワークI/O (vhost-user) におけるCPUキャッシュ汚染が性能低下の主要因であると判明した.しかしvhost-userにおいては,アライメント調整やプリフェッチなどの実装レベルによるキャッシュ最適化手法は導入済みであるため,さらなる性能向上に向けて,仮想ネットワークI/Oの特性を考慮した明示的なキャッシュ制御手法の確立が必要である.ベアメタル形式のネットワーク機能においては,明示的なキャッシュ制御手法の導入による性能向上が確認されているが,仮想ネットワークI/Oを対象にした明示的手法はいまだ存在しない.本稿では,仮想ネットワークI/Oを対象とした明示的なキャッシュ制御手法の確立に向けた予備評価として,ホスト—ゲスト方向の通信におけるキャッシュ汚染状況の解析およびNon-temporal命令によるキャッシュ汚染の解消を試みる. |
(英) |
Cloud Native Network Functions (CNFs) have been adopted in cutting-edge commercial networks for flexible and agile operations; however, the throughput of them is reduced by about 40% at maximum compared to that of bare-metal environment. Our previous study revealed that CPU cache pollution in virtual network I/O (vhost-user) was the major performance bottleneck. To further improve the performance, explicit control of CPU cache usage is a primary goal because well-known optimization techniques, such as cache-line alignment and prefetching, have already been fully introduced in the implementation of vhost-user. While some approaches of explicitly controlling CPU caches were effective for network functions in a bare-metal environment, no such approach has been proposed for CNFs (i.e. virtual network I/O is not considered). In this paper, we analyze the CPU cache usage in virtual network I/O (host-guest direction) and examine Non-temporal instructions for improving the cache usage. |
キーワード |
(和) |
NFV / DPDK / パケットI/O / キャッシュ汚染 / / / / |
(英) |
NFV / DPDK / packet I/O / cache pollution / / / / |
文献情報 |
信学技報, vol. 121, no. 114, ICM2021-16, pp. 34-39, 2021年7月. |
資料番号 |
ICM2021-16 |
発行日 |
2021-07-08 (ICM) |
ISSN |
Online edition: ISSN 2432-6380 |
著作権に ついて |
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