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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2011-10-20 13:00 ソフトウェアエミュレーションによるTCP/IPプロトコル各処理のオフローディング効果計測手法 ○森下翔太・西島孝通・大崎博之（阪大）・横井伸浩・仲川和志・小日向宣昭（日立）・今瀬 真（阪大）  IN2011-79 |
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| 抄録 | （和） | 主にハイエンド向けのシステムを対象として、プロトコル処理の一部をハードウェア化することによりプロトコル処理を高速化する、TOE (TCP/IP オフロードエンジン) が注目され、さまざまな製品がすでに実用化されている。TOE の有効性を評価した研究は数多く存在するが、TCP/IP のプロトコル処理を、ソフトウェアおよびハードウェアでどのように分担すべきか、またその時にどの程度の性能向上が得られるかは十分に検討されていない。そこで本稿では、TCP/IP プロトコルスタックにおけるさまざまな処理をソフトウェアでエミュレートすることにより、TCP/IP プロトコル各処理のオフローディング効果を計測する手法 VOSE (Virtual Offloading with Software Emulation) を提案する。VOSE では、プロトコル処理の対称性を利用し、プロトコル処理の整合性を維持した形で処理の一部をバイパスすることにより、プロトコル各処理の疑似的なオフローディングを可能とする。さらに本稿では、Linux カーネルの TCP/IP プロトコルスタックのチェックサム計算に対して、提案するソフトウェアエミュレーションによる計測手法 VOSE を適用し、VOSE のエミュレーション精度を評価した。その結果、VOSE により、TCP チェックサム計算をハードウェアオフローディングした場合の送信側ホストおよび受信側ホストにおける CPU 負荷の軽減と、その結果得られるエンド -- エンド性能の向上を正確に推定することが可能であることがわかった。 |
| （英） | TOE (TCP/IP Offload Engine) is a hardware accelerator for TCP/IP protocol processing in an end system, which performs heavy protocol processing with its dedicated hardware. Many TOE devices have been developed and widely installed at, in particular, high-end systems. However, although there exist several literatures that analyzed theeffectiveness of TOE devices, there still remains open issues on TOE devices; for instance, it has not been clarified which part of TCP/IP protocol processing should be performed with either hardware or software, and how the end-to-end performance of the TCP/IP protocol affected by theintroduction of a TOE device. In this paper, we therefore propose VOSE (Virtual Offloading with Software Emulation), which is a technique for measuring the performance improvement of the TCP/IP protocol with different types of TOE devices. VOSE enables virtual offloading without requiring a hardware TOE device by emulating TOE processing (i.e., nearly bypassing software protocol processing) on both source and destination end hosts. The accuracy of virtual offloading with VOSE is extensively examined in terms of end-to-end performance and CPU processing overhead. Specifically, we apply VOSE to the TCP checksum in the Linux kernel, and compare the performances and the processing overheads in a hardware offloading with a dedicated TOE and a virtual offloading with VOSE. Our experimental results demonstrate very high accuracy of a virtual offloading with VOSE. |
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| キーワード | （和） | ハードウェアオフローディング / TOE (TCP/IP Offload Engine) / ソフトウェアエミュレーション / ネットワーク性能 / / / / |
| （英） | Hardware Offloading / TOE (TCP/IP Offload Engine) / Software Emulation / Network Performance / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 111, no. 245, IN2011-79, pp. 1-6, 2011年10月. | |
| 資料番号 | IN2011-79 | |
| 発行日 | 2011-10-13 (IN) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 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 | IN2011-79 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | IN |
| 開催期間 | 2011-10-20 - 2011-10-21 |
| 開催地（和） | 大阪大学 |
| 開催地（英） | Osaka University |
| テーマ（和） | TCP/IP，プロトコル，ルーチング，ネットワーク管理，認証/ID管理および一般 |
| テーマ（英） | TCP/IP, Protocol, Routing, Network Management, Authentication/Identity Management, etc |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | IN |
| 会議コード | 2011-10-IN |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | ソフトウェアエミュレーションによるTCP/IPプロトコル各処理のオフローディング効果計測手法 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | VOSE: Virtual Offloading with Software Emulation for Estimating Performance Improvement with TCP/IP Protocol Offloading |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | ハードウェアオフローディング / Hardware Offloading |
| キーワード(2)（和/英） | TOE (TCP/IP Offload Engine) / TOE (TCP/IP Offload Engine) |
| キーワード(3)（和/英） | ソフトウェアエミュレーション / Software Emulation |
| キーワード(4)（和/英） | ネットワーク性能 / Network Performance |
| 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） | 森下 翔太 / Yota Morishita / モリシタ ヨウタ |
| 第1著者 所属（和/英） | 大阪大学 (略称： 阪大) Osaka University (略称： Osaka Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 西島 孝通 / Takamichi Nishijima / ニシジマ タカミチ |
| 第2著者 所属（和/英） | 大阪大学 (略称： 阪大) Osaka University (略称： Osaka Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 大崎 博之 / Hiroyuki Ohsaki / オオサキ ヒロユキ |
| 第3著者 所属（和/英） | 大阪大学 (略称： 阪大) Osaka University (略称： Osaka Univ.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 横井 伸浩 / Nobuhiro Yokoi / ヨコイ ノブヒロ |
| 第4著者 所属（和/英） | 株式会社 日立製作所 横浜研究所 (略称： 日立) Yokohama Laboratory, Hitachi, Ltd (略称： Hitachi) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | 仲川 和志 / Kazushi Nakagawa / ナカガワ カズシ |
| 第5著者 所属（和/英） | 株式会社 日立製作所 横浜研究所 (略称： 日立) Yokohama Laboratory, Hitachi, Ltd (略称： Hitachi) |
| 第6著者 氏名（和/英/ヨミ） | 小日向 宣昭 / Nobuaki Kohinata / コヒナタ ノブアキ |
| 第6著者 所属（和/英） | 株式会社 日立製作所 横浜研究所 (略称： 日立) Yokohama Laboratory, Hitachi, Ltd (略称： Hitachi) |
| 第7著者 氏名（和/英/ヨミ） | 今瀬 真 / Makoto Imase / イマセ マコト |
| 第7著者 所属（和/英） | 大阪大学 (略称： 阪大) Osaka University (略称： Osaka Univ.) |
| 第8著者 氏名（和/英/ヨミ） | / / |
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| 第9著者 氏名（和/英/ヨミ） | / / |
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| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2011-10-20 13:00:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | IN |
| 資料番号 | IN2011-79 |
| 巻番号（vol） | vol.111 |
| 号番号（no） | no.245 |
| ページ範囲 | pp.1-6 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2011-10-13 (IN) |
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