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| 講演名 | 2023-10-04 14:55 ハードウェアアクセラレータを用いたVPNゲートウェイにおける障害対策の検討 ○高橋琴美・宮本克真・加納浩輝・河野伸也・松岡康行（NTT）  NS2023-75 |
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| 抄録 | （和） | 近年テレワーク等の普及によりVPN（Virtual Private Network）のトラフィック量は増加傾向にある．我々はこれまで，閉域接続に利用可能なVPNゲートウェイについてソフトウェアによる実装を検討してきたが，トラフィック量の増加に伴い，FPGA（Field Programmable Gate Array）等のHW（Hardware）アクセラレータを用いたVPNゲートウェイの検討を進めている．この検討では，従来CPUで行っていた処理の一部をHWアクセラレータにオフロードすることで処理性能の向上を実現するが，障害復旧時間の長延化や冗長化に伴う消費電力の増加といった課題がある．そこで本研究ではHWアクセラレータを用いたVPNゲートウェイにおける障害対策について，待機系の状態が異なる3種類の冗長構成を検討した．アクセラレータへの回路書込を済ませた状態で待機する方式を冗長構成(1)，電源投入まで行った状態で待機する方式を冗長構成(2)，電源投入を行わない状態で待機する方式を冗長構成(3)として，各方式の復旧時間と1台あたりの消費電力を実機環境で計測した．本研究の実験環境では，冗長構成(1)(2)(3)の復旧時間はそれぞれ103秒，154秒，364秒であり，平均消費電力は回路書込み状態にかかわらず377Wであった．これらの実測結果を用いてシミュレーションを行った結果，復旧時間の点では冗長構成(1)，消費電力の点では冗長構成(3)が最も優れていることを確認した． |
| （英） | In recent years, the amount of VPN (Virtual Private Network) traffic has been increasing due to the spread of teleworking. We have been studying software implementations of VPN gateways, but with the increase in traffic volume, we are now considering the use of HW (hardware) accelerators such as FPGAs (field programmable gate arrays) and other HW accelerators to advance VPN gateways. VPN gateways using HW accelerators can offload some of the processing that is conventionally performed by the CPU, thereby improving processing performance. However, VPN gateways using HW accelerators have issues such as slow failure recovery times and increased power consumption associated with redundancy. Therefore, this study examines three types of redundancy configurations with different standby system states in VPN gateways using HW accelerators. The redundant pattern A is a method to standby with the circuit written to the accelerator, the redundant pattern B is a method to standby with power-on, the redundant pattern C is a method to standby with power-off. The recovery time and power consumption per unit for each method were measured in the actual environment. In our experimental environment, the recovery times for the redundant pattern A, B, and C were 103, 154, and 364 seconds, respectively. The average power consumption was 377 W regardless of the circuit write status. Simulation results based on the measurement results confirmed that redundant pattern A was the best in terms of recovery time, and redundant pattern C was the best in terms of power consumption. | |
| キーワード | （和） | VPN / アクセラレータ / FPGA / 障害復旧 / / / / |
| （英） | VPN / hardware accelerator / FPGA / High availability / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 123, no. 198, NS2023-75, pp. 29-29, 2023年10月. | |
| 資料番号 | NS2023-75 | |
| 発行日 | 2023-09-27 (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 | NS2023-75 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | NS |
| 開催期間 | 2023-10-04 - 2023-10-06 |
| 開催地（和） | 北海道大学 + オンライン開催 |
| 開催地（英） | Hokkaidou University + 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 (5G, Local 5G, Beyond5G, Mobile networks, Ad-hoc and sensor networks, Overlay and P2P networks, Programmable networks, SDN/NFV, IoT, Network slicing), 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 | 2023-10-NS |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | ハードウェアアクセラレータを用いたVPNゲートウェイにおける障害対策の検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Study of high availability VPN gateway with hardware accelerator |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | VPN / VPN |
| キーワード(2)（和/英） | アクセラレータ / hardware accelerator |
| キーワード(3)（和/英） | FPGA / FPGA |
| キーワード(4)（和/英） | 障害復旧 / High availability |
| 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） | 高橋 琴美 / Kotomi Takahashi / タカハシ コトミ |
| 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） | 宮本 克真 / Katsuma Miyamoto / ミヤモト カツマ |
| 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） | 加納 浩輝 / Hiroki kano / カノウ ヒロキ |
| 第3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4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 河野 伸也 / Shinya Kawano / カワノ シンヤ |
| 第4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5著者 氏名（和/英/ヨミ） | 松岡 康行 / Yasuyuki matsuoka / マツオカ ヤスユキ |
| 第5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) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2023-10-04 14:55:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | NS |
| 資料番号 | NS2023-75 |
| 巻番号（vol） | vol.123 |
| 号番号（no） | no.198 |
| ページ範囲 | p.29 |
| ページ数 | 1 |
| 発行日 | 2023-09-27 (NS) |
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