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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2025-08-04 11:55 基幹ストレージシステム高信頼化のためのNVM Experss通信における不正パケット検出・フィルタ機構の提案 ○高田正法・門本淳一郎・入江英嗣（東大）  CPSY2025-28 DC2025-28 RECONF2025-28 |
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| 抄録 | （和） | 基幹システム向けストレージは、誤動作や停止が社会などに非常に大きな影響を与えるシステムである。そのため、制御を行うストレージコントローラを二重化するとともに、片方の影響を他方に影響させないようにすることで、高い信頼性・可用性を保っている。近年主流となっているNVM Express(NVMe) SSDは、高速化のためSSDが直接主記憶にメモリアクセスを行うことで高効率を実現する技術である。一方、基幹システム向けストレージに採用した場合、SSDの一点故障で二重化された両方のストレージコントローラに不正なメモリアクセスを行ってしまう問題がある。 そこで本研究では、前記問題を解決する不正アクセス検出・フィルタ機構を提案する。本機構は、SSDとの間でやり取りされるNVMeコマンドの内容から正常なデータ転送においてアクセスされるアドレスを抽出し、SSDから主記憶へのアクセス要求についてアドレスを照合する。本報告ではこのハードウェアの実現方式を示すとともに論理合成による評価を行い、約44k CLB LUTと廉価クラスのFPGAに実装できる回路規模であること、本機構によるSSD読み出し時間が約0.12 %と軽微であることを示す。 |
| （英） | Storage for mission-critical systems is a system that can have a significant impact on society in the event of malfunction or failure. Therefore, high reliability and availability are maintained by duplicating the storage controllers that perform control and preventing the failure of one controller from affecting the other. NVM Express (NVMe) SSDs, which have become mainstream in recent years, are a technology that achieves high efficiency by allowing SSDs to directly access main memory for high speed. However, when adopted for mission-critical storage systems, there is a problem where a single SSD failure can cause both redundant storage controllers to perform unauthorized memory access. In this study, we propose an unauthorized access detection and filtering mechanism to address this issue. This mechanism extracts addresses accessed during normal data transfers from the content of NVMe commands exchanged with the SSD, and compares these addresses with access requests from the SSD to main memory. This report demonstrates the hardware implementation method and evaluates it through logic synthesis, showing that the circuit scale can be implemented on a low-cost FPGA with approximately 44k CLB LUTs, and that the SSD read time using this mechanism is only about 0.12%, which is negligible. |
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| キーワード | （和） | 基幹システム / データストレージ / 高信頼 / NVM Express / / / / |
| （英） | Mission Critical System / Data Storage / High Reliability / NVM Express / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 125, no. 143, DC2025-28, pp. 25-30, 2025年8月. | |
| 資料番号 | DC2025-28 | |
| 発行日 | 2025-07-28 (CPSY, DC, RECONF) | |
| 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 | CPSY2025-28 DC2025-28 RECONF2025-28 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | CPSY DC RECONF IPSJ-ARC |
| 開催期間 | 2025-08-04 - 2025-08-06 |
| 開催地（和） | サンポートホール高松 |
| 開催地（英） | Sunport Hall Takamatsu |
| テーマ（和） | SWoPP2025: 並列／分散／協調システムとディペンダブルコンピューティングおよび一般 |
| テーマ（英） | SWoPP2025: Parallel, Distributed and Cooperative Processing Systems and Dependable Computing |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | DC |
| 会議コード | 2025-08-CPSY-DC-RECONF-ARC |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 基幹ストレージシステム高信頼化のためのNVM Experss通信における不正パケット検出・フィルタ機構の提案 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Incorrect packet detection and filter mechanism of NVM Express transactions for improving reliability of mission critical storage systems |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 基幹システム / Mission Critical System |
| キーワード(2)（和/英） | データストレージ / Data Storage |
| キーワード(3)（和/英） | 高信頼 / High Reliability |
| キーワード(4)（和/英） | NVM Express / NVM Express |
| 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） | 高田 正法 / Masanori Takada / タカダ マサノリ |
| 第1著者 所属（和/英） | 東京大学大学院 (略称： 東大) The University of Tokyo (略称： The Univ. of Tokyo) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 門本 淳一郎 / Junichiroro Kadomoto / カドモト ジュンイチロウ |
| 第2著者 所属（和/英） | 東京大学大学院 (略称： 東大) The University of Tokyo (略称： The Univ. of Tokyo) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 入江 英嗣 / Hidetsugu Irie / イリエ ヒデツグ |
| 第3著者 所属（和/英） | 東京大学大学院 (略称： 東大) The University of Tokyo (略称： The Univ. of Tokyo) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2025-08-04 11:55:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | DC |
| 資料番号 | CPSY2025-28, DC2025-28, RECONF2025-28 |
| 巻番号（vol） | vol.125 |
| 号番号（no） | no.142(CPSY), no.143(DC), no.144(RECONF) |
| ページ範囲 | pp.25-30 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2025-07-28 (CPSY, DC, RECONF) |
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