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| 講演名 | 2026-03-03 13:25 NICオフロードを前提とした固定長バッファによる高速通信方式の検討 ○中村 遼（東大）・上野幸杜・長沖 彰・藤原達弥（NTTドコモビジネス）・空閑洋平（トヨタ自動車）  SITE2025-78 IA2025-77 |
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| 抄録 | （和） | 本稿では、CPU消費を抑えつつ100Gbps以上のスループットを長距離ネットワークにおいても実現することを目的とした、新しいトランスポートの通信方式に関する検討について報告する。100Gbpsを超え、400Gbpsと高速化するEthernetのリンクスピードに対して、現在の汎用サーバではCPUにおけるパケット毎の処理がボトルネックとなりこの広帯域な通信速度を使い切ることが難しい。そこで本研究では、送受信するデータのバッファ領域を固定長のリングバッファとして事前にメインメモリ上に用意し、アプリケーションがリングバッファに書き込んだデータをNICが直接読み取りパケット化して送信する新しいトランスポートの通信方式を提案する。本論文では提案する通信方式のプロトタイプをDPDKを用いたソフトウェアで実装し、その性能を確認する実験を行った。実験の結果、既存のEthernetNICを用いたソフトウェア実装では受信時のメモリコピー処理がボトルネックであること、この点を改善すれば400Gbpsのスループットが達成可能であることを確認した。 |
| （英） | This paper reports a stduy on a novel transport communication mechanism designed to achieve throughput beyond 100 Gbps over long-distance networks while suppressing CPU consumption. As Ethernet link speeds continue to increase beyond 100 Gbps and 400 Gbps, packet-per-packet processing has become a major bottleneck on general-purpose servers, and it is difficult to fully utilize such high-bandwidth links. To address this issue, we propose a new transport communication mechanism in which fixed-length ring buffers are preallocated in main memory for transmitting and receiving data, and the NIC directly reads application data from the TX ring buffer and packetizes it for transmission. We implemented a prototype of the method in software using DPDK and evaluated its throughput. The results show that memory copies for receiving packets are the primary bottleneck in software with existing Ethernet NICs, and that throughput of 400 Gbps is achievable if this bottleneck is mitigated. | |
| キーワード | （和） | 高速通信 / NIC Offloading / Reliable Transport / / / / / |
| （英） | High-speed Data Communication / NIC Offloading / Reliable Transport / / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 125, no. 379, IA2025-77, pp. 9-14, 2026年3月. | |
| 資料番号 | IA2025-77 | |
| 発行日 | 2026-02-24 (SITE, IA) | |
| 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 | SITE2025-78 IA2025-77 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | IA SITE IPSJ-IOT |
| 開催期間 | 2026-03-03 - 2026-03-05 |
| 開催地（和） | 沖縄産業支援センター |
| 開催地（英） | Okinawa Industry Support Center |
| テーマ（和） | インターネットと情報倫理教育、一般 |
| テーマ（英） | Internet and Information Ethics Education, etc. |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | IA |
| 会議コード | 2026-03-IA-SITE-IOT |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | NICオフロードを前提とした固定長バッファによる高速通信方式の検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Toward High-speed Communication with Fixed-size Buffers and NIC Offloading |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 高速通信 / High-speed Data Communication |
| キーワード(2)（和/英） | NIC Offloading / NIC Offloading |
| キーワード(3)（和/英） | Reliable Transport / Reliable Transport |
| キーワード(4)（和/英） | / |
| 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） | 中村 遼 / Ryo Nakamura / |
| 第1著者 所属（和/英） | 東京大学 (略称： 東大) The University of Tokyo (略称： Univ of Tokyo) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 上野 幸杜 / Ueno Yukito / |
| 第2著者 所属（和/英） | NTTドコモビジネス株式会社 (略称： NTTドコモビジネス) NTT DOCOMO BUSINESS, Inc. (略称： NTT DOCOMO BUSINESS) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 長沖 彰 / Akira Nagaoki) / |
| 第3著者 所属（和/英） | NTTドコモビジネス株式会社 (略称： NTTドコモビジネス) NTT DOCOMO BUSINESS, Inc. (略称： NTT DOCOMO BUSINESS) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 藤原 達弥 / Tatsuya Fujiwara / |
| 第4著者 所属（和/英） | NTTドコモビジネス株式会社 (略称： NTTドコモビジネス) NTT DOCOMO BUSINESS, Inc. (略称： NTT DOCOMO BUSINESS) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | 空閑 洋平 / Yohei Kuga / |
| 第5著者 所属（和/英） | トヨタ自動車 (略称： トヨタ自動車) Toyota Motor Corporation (略称： TOYOTA) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2026-03-03 13:25:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | IA |
| 資料番号 | SITE2025-78, IA2025-77 |
| 巻番号（vol） | vol.125 |
| 号番号（no） | no.378(SITE), no.379(IA) |
| ページ範囲 | pp.9-14 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2026-02-24 (SITE, IA) |
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