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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2024-09-05 11:15 Kubernetesにおける低レベルランタイム(OCI,WASM)の性能比較 ○吉川 誠・青木 充・小野拓也・ビンアムルハリムガン モハマドミカル・佐藤 治・山田幸平・小林夢大（ソフトバンク）  NS2024-78 |
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| 抄録 | （和） | 現在コンテナオーケストレータのデファクトスタンダードである Kubernetes では，低レベルランタイムを選択することが可能である．広く利用されている runc と crun は，コンテナの分離性の低さが懸念点になっている．この懸念を解消するため，gVisor や Kata Containers が登場したが，分離性の高さと引き換えに性能面が犠牲になりやすい.また，近年では分離性の高さと高速なアプリ実行を両立させるため， Web アプリケーションの高速化技術である WebAssembly をコンテナ実行に応用したツールも登場している.低レベルランタイムが多数あるため，アプリ要件に応じて最適なランタイムを選択するための基準が求められている.しかし，既存研究では Kubernetes 環境を前提とした検証をしておらず， Webassembly については単体での検証比較がない.そこで本研究では，Kubernetes 環境における WebAssembly も含めた各低レベルランタイムの性能評価を行った．その結果， gVisor 及び Kata Containers は HTTP リクエストの秒間処理数やファイルの読み取り操作において， runc 等の標準的なランタイムと比べ 50% 以上性能が低下した．また，一般的に WebAssembly は起動時間が速いが，現状では Kubernetes における実行方法が最適化されていないため，起動時間が遅くなることが課題だと明らかにした． |
| （英） | Kubernetes, which has become the de facto standard for container orchestration, offers flexibility in selecting low-level runtimes. Commonly used runtimes like runc are often scrutinized for their relatively low container isolation. To address this, gVisor and Kata Containers have been developed, but with a trade-off of performance for enhanced isolation. Additionally, emerging tools that leverage WebAssembly, a technology originally designed to accelerate web applications have appeared to achieve high isolation and fast application execution. Given the numerous low-level runtimes, there is a demand for benchmarks to help application developers choose the optimal runtime based on their specific requirements. However, current research lacks verification in a Kubernetes environment, and does not provide an individual comparisons for WebAssembly. Therefore, in this study, we performed a performance evaluation of each low-level runtime, including WebAssembly, within a Kubernetes environment. As a result, gVisor and Kata Containers exhibited more than 50% lower performance compared to commonly used runtimes such as runc in terms of the number of HTTP requests per second and file read operations. While WebAssembly generally exhibits fast startup times, our findings indicate that its startup time is currently slow due to the non-optimized execution method in Kubernetes. | |
| キーワード | （和） | コンテナ型仮想化 / Kubernetes / OCI Runtime / WebAssembly / Benchmarking / / / |
| （英） | Container-based Virtualization / Kubernetes / OCI Runtime / WebAssembly / Benchmarking / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 124, no. 179, NS2024-78, pp. 18-23, 2024年9月. | |
| 資料番号 | NS2024-78 | |
| 発行日 | 2024-08-29 (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 | NS2024-78 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | NS IN CS NV |
| 開催期間 | 2024-09-05 - 2024-09-06 |
| 開催地（和） | 東北大学 電気通信研究所 + オンライン開催 |
| 開催地（英） | Tohoku University + Online |
| テーマ（和） | セッション管理(SIP・IMS)，相互接続技術/標準化，次世代・新世代・将来ネットワーク，クラウド/データセンタネットワーク，SDN(OpenFlow等)・NFV，IPv6，機械学習のネットワーク適用，一般 |
| テーマ（英） | Session management (SIP/IMS), Interoperability/Standardization, NGN/NwGN/Future networks, Cloud/Data center networks, SDN (OpenFlow, etc.)/NFV, IPv6, Machine learning, etc. |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | NS |
| 会議コード | 2024-09-IN-NS-CS-NV |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | Kubernetesにおける低レベルランタイム(OCI,WASM)の性能比較 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Performance comparison of low-level runtimes (OCI, WASM) in Kubernetes |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | コンテナ型仮想化 / Container-based Virtualization |
| キーワード(2)（和/英） | Kubernetes / Kubernetes |
| キーワード(3)（和/英） | OCI Runtime / OCI Runtime |
| キーワード(4)（和/英） | WebAssembly / WebAssembly |
| キーワード(5)（和/英） | Benchmarking / Benchmarking |
| 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） | 吉川 誠 / Makoto Yoshikawa / ヨシカワ マコト |
| 第1著者 所属（和/英） | ソフトバンク株式会社 (略称： ソフトバンク) Softbank Corp. (略称： Softbank) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 青木 充 / Mitsuru Aoki / アオキ ミツル |
| 第2著者 所属（和/英） | ソフトバンク株式会社 (略称： ソフトバンク) Softbank Corp. (略称： Softbank) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 小野 拓也 / Takuya Ono / オノ タクヤ |
| 第3著者 所属（和/英） | ソフトバンク株式会社 (略称： ソフトバンク) Softbank Corp. (略称： Softbank) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | ビンアムルハリムガン モハマドミカル / Mohammad Mikal Bin Amrul Halim Gan / ビンアムルハリムガン モハマドミカル |
| 第4著者 所属（和/英） | ソフトバンク株式会社 (略称： ソフトバンク) Softbank Corp. (略称： Softbank) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | 佐藤 治 / Osamu Sato / サトウ オサム |
| 第5著者 所属（和/英） | ソフトバンク株式会社 (略称： ソフトバンク) Softbank Corp. (略称： Softbank) |
| 第6著者 氏名（和/英/ヨミ） | 山田 幸平 / Kohei Yamada / ヤマダ コウヘイ |
| 第6著者 所属（和/英） | ソフトバンク株式会社 (略称： ソフトバンク) Softbank Corp. (略称： Softbank) |
| 第7著者 氏名（和/英/ヨミ） | 小林 夢大 / Mudai Kobayashi / コバヤシ ムダイ |
| 第7著者 所属（和/英） | ソフトバンク株式会社 (略称： ソフトバンク) Softbank Corp. (略称： Softbank) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2024-09-05 11:15:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | NS |
| 資料番号 | NS2024-78 |
| 巻番号（vol） | vol.124 |
| 号番号（no） | no.179 |
| ページ範囲 | pp.18-23 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2024-08-29 (NS) |
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