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| 講演名 | 2026-03-17 09:20 ルータにおけるIPv6向け宛先検索キャッシュの構成に関する初期検討 ○宗村キヤ・都地佑月・三輪 忍・本多弘樹・八巻隼人（電通大）  CPSY2025-70 DC2025-142 |
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| 抄録 | （和） | 近年，ISP における IPv6 利用の急増に伴い，ルータにおける IPv6 宛先検索処理の負荷が高まっている．IPv4 の宛先検索に関しては，ハードウェアキャッシュの容量・構成や置換アルゴリズムに関する研究が進んでいる一方で，IPv6 を対象とした検討は十分ではない．特に，近年の実トラフィックにおいて必要となるキャッシュ容量や構成，および得られる性能は明らかでない． 本研究では初期検討として，128 bit の IPv6 アドレスをキャッシュする宛先検索キャッシュを対象に，実トラフィックのトレースデータを用いたシミュレーションにより，メモリ容量・構成と性能の関係を分析・評価した．具体的には，キャッシュ構成としてダイレクトマップ方式および 4-way セットアソシアティブ方式を採用し，置換アルゴリズムとして LRU，FIFO，LFU を比較した．また，インデックス計算方式として CRC-32，Fletcher のチェックサム，および単純な modulo 演算を用いた方式それぞれの違いについても，ヒット率，スループット，消費電力を指標として評価を行った． 評価の結果，キャッシュ容量の増加に伴いスループットは一定の容量まで上昇し，2 MiB において最大となった．さらに，構成の比較から，CRC-32 または Fletcher のチェックサムを用いた 2 MiB の 4-way LRU キャッシュが最適な構成として得られた．このとき，ヒット率，スループット，消費電力はそれぞれ95.61%，846.7 Gbps，922.6 mW であった． |
| （英） | Recent years, the rapid increase in IPv6 usage among ISPs has led to a significant rise in the processing load of IPv6 destination lookups in routers. While extensive studies have investigated hardware destination-lookup caches for IPv4 in terms of cache capacity, organization, and replacement policies, similar evaluations for IPv6 remain limited. In particular, the cache capacity and configuration required for recent real-world traffic, as well as the achievable performance, have not been sufficiently clarified. As an initial study, we analyze and evaluate a destination-lookup cache that stores 128-bit IPv6 addresses through simulation using real traffic trace data, focusing on the relationship between memory capacity/configuration and performance. Specifically, we examine a direct-mapped cache and a 4-way set-associative cache with replacement policies of LRU, FIFO, and LFU. We also compare index computation methods based on CRC-32, the Fletcher checksum, and a simple modulo operation. The cache designs are evaluated in terms of hit rate, throughput, and power consumption. The results show that throughput increases with cache capacity up to a certain point and reaches its maximum at 2 MiB. Furthermore, the comparison indicates that a 2 MiB 4-way LRU cache using either CRC-32 or the Fletcher checksum provides the best overall configuration. In this configuration, the worst-case hit rate, throughput, and power consumption are 95.61%, 846.7 Gbps, and 922.6 mW, respectively. |
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| キーワード | （和） | IPv6 / ルーティング / キャッシュ / / / / / |
| （英） | IPv6 / routing / cache / / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 125, no. 401, CPSY2025-70, pp. 107-112, 2026年3月. | |
| 資料番号 | CPSY2025-70 | |
| 発行日 | 2026-03-08 (CPSY, DC) | |
| 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 | CPSY2025-70 DC2025-142 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | DC CPSY IPSJ-SLDM IPSJ-EMB IPSJ-ARC |
| 開催期間 | 2026-03-15 - 2026-03-17 |
| 開催地（和） | サン・オリーブ オリーブホール |
| 開催地（英） | Sun-Olive Olive Hall |
| テーマ（和） | 組込み技術とネットワークに関するワークショップ ETNET2026 |
| テーマ（英） | ETNET2026 |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | CPSY |
| 会議コード | 2026-03-DC-CPSY-SLDM-EMB-ARC |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | ルータにおけるIPv6向け宛先検索キャッシュの構成に関する初期検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | An Initial Study on the Design of an IPv6 Destination Lookup Cache for Routers |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | IPv6 / IPv6 |
| キーワード(2)（和/英） | ルーティング / routing |
| キーワード(3)（和/英） | キャッシュ / cache |
| 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） | 宗村 キヤ / Kiya Munemura / ムネムラ キヤ |
| 第1著者 所属（和/英） | 電気通信大学 (略称： 電通大) The University of Electro-Communications (略称： UEC) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 都地 佑月 / Yuzuki Tsuji / ツジ ユヅキ |
| 第2著者 所属（和/英） | 電気通信大学 (略称： 電通大) The University of Electro-Communications (略称： UEC) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 三輪 忍 / Shinobu Miwa / ミワ シノブ |
| 第3著者 所属（和/英） | 電気通信大学 (略称： 電通大) The University of Electro-Communications (略称： UEC) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 本多 弘樹 / Hiroki Honda / ホンダ ヒロキ |
| 第4著者 所属（和/英） | 電気通信大学 (略称： 電通大) The University of Electro-Communications (略称： UEC) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | 八巻 隼人 / Hayato Yamaki / ヤマキ ハヤト |
| 第5著者 所属（和/英） | 電気通信大学 (略称： 電通大) The University of Electro-Communications (略称： UEC) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2026-03-17 09:20:00 |
| 発表時間 | 20分 |
| 申込先研究会 | CPSY |
| 資料番号 | CPSY2025-70, DC2025-142 |
| 巻番号（vol） | vol.125 |
| 号番号（no） | no.401(CPSY), no.402(DC) |
| ページ範囲 | pp.107-112 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2026-03-08 (CPSY, DC) |
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