| 講演名 | 2019-06-21 NFVノードにおけるパケットI/O性能向上のためのデータパス並列化 浅田 雅裕(名工大), 川島 龍太(名工大), 中山 裕貴(BOSCO), 林 經正(BOSCO), 松尾 啓志(名工大), |
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| 抄録(和) | NFV化されたネットワークは運用の柔軟性やコスト面で優れているが，汎用サーバベースのNFVノードでは，DPDK (Data Plane Development Kit) を用いても100 Gbps超のトラフィックに対応することは困難である．筆者らの研究によって，パケット処理のボトルネックはCPUコア性能にあることが既に分かっている．パケットI/O処理の並列化が有効な解決策としてあげられるが，従来のRSS (Receive Side Scaling) による並列化ではフロー単位の性能は向上しない．そこで本研究では，フローよりも細かい粒度での並列化として，1つのフローに対し複数のデータパスを用意し，パケット単位で並列にI/O処理を行う手法を提案する．本稿では，Mellanox ConnectX-5用のドライバに追加した並列化実装の詳細と，性能評価結果について述べる．評価の結果，現在の実装では並列化されていない部分が多く改善の余地が大きい点と，転送時にパケット列の順序制御を行う必要がある点が明らかになった． |
| 抄録(英) | NFV-nodes with DPDK (Data Plane Development Kit) based on Commercial off-the-shelf servers cannot handle incoming traffic at the speed of 100 Gbps+, while NFV offers practical benefits like flexible deployment and operation cost. Our past studies have revealed that per-core CPU performance is the bottleneck of packet processing in NFV-nodes, and parallelizing the I/O processing is a promising approach; however, traditional methods using RSS (Receive Side Scaling) do not boost per-flow performance.We propose a yet another parallelization that allows packet groups of a same flow are handled in parallel by increasing the number of datapath for each flow. In this paper, we present implementation details of our parallelization applied to a driver of Mellanox ConnectX-5, as well as its evaluation results.The results showed that current implementation has the space to be further parallelized and a reordering mechanism for outgoing packets cannot be omitted. |
| キーワード(和) | NFV / DPDK / パケットI/O / 順序制御 |
| キーワード(英) | NFV / DPDK / packet I/O / reordering |
| 資料番号 | NS2019-37 |
| 発行日 | 2019-06-13 (NS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | OCS / PN / NS |
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| 開催期間 | 2019/6/20(から2日開催) |
| 開催地（和） | MALIOS（盛岡） |
| 開催地（英） | MALIOS（Morioka） |
| テーマ（和） | フォトニックネットワーク・システム，光ネットワーク運用管理，光ネットワーク設計，トラヒックエンジニアリング，シグナリング，GMPLS，ドメイン間経路制御，ネットワーク監視，光増幅器・光中継装置，光／電気クロスコネクト・OADM，光／電気多重・分離，光送受信機，光端局装置，ディジタル信号処理・誤り訂正，光通信計測，データコム用光通信機器，コア・メトロシステム，海底伝送システム，光アクセスシステム・次世代PON，イーサネット，光伝達網(OTN)，伝送監視制御，光伝送システム設計・ツール，モバイル光連携，一般 |
| テーマ（英） | Photonic network system, Optical network operation and administration, Optical network design, Traffic engineering, Signaling, GMPLS, Inter-domain route control, Network monitoring, Optical amplifier and Optical repeater, Optical crossconect (OXC) and Optical add/drop multiplexer (OADM), Optical multiplexing/demultiplexing equipment, Optical signal processing, Optical terminal equipment, Digital signal processing and error correction, Optical communication measurement, Core/metro system, Seafloor transmission system, Optical access system and NG-PON, Ethernet, Optical transport network (OTN), Transmission monitoring and control, Optical transmission system design and tool, Mobile and Mobile-optical cooperation, etc. |
| 委員長氏名（和） | 前田 譲治(東京理科大) / 釣谷 剛宏(KDDI総合研究所) / 岡崎 義勝(NTT) |
| 委員長氏名（英） | Joji Maeda(Tokyo Univ. of Science) / Takehiro Tsuritani(KDDI Research) / Yoshikatsu Okazaki(NTT) |
| 副委員長氏名（和） | / 大越 春喜(古河電工) / 古川 英昭(NICT) / 塩本 公平(東京都市大) / 中尾 彰宏(東大) |
| 副委員長氏名（英） | / Haruki Ogoshi(Furukawa Electric) / Hideaki Furukawa(NICT) / Kohei Shiomoto(Tokyo City Univ.) / Akihiro Nakao(Univ. of Tokyo) |
| 幹事氏名（和） | 大原 拓也(NTT) / 高橋 正典(古河電工) / 中川 雅弘(NTT) / 松浦 基晴(電通大) / 谷川 陽祐(阪府大) / 水野 志郎(NTT) |
| 幹事氏名（英） | Takuya Ohara(NTT) / Masanori Takahashi(Furukawa Electric) / Masahiro Nakagawa(NTT) / Motoharu Matsuura(Univ. of Electr-Comm.) / Yosuke tanigawa(Osaka Pref Univ.) / Shiro Mizuno(NTT) |
| 幹事補佐氏名（和） | / 鈴木 恵治郎(産総研) / 小玉 崇宏(香川大) / 河野 伸也(NTT) |
| 幹事補佐氏名（英） | / Keijiro Suzuki(AIST) / Takahiro Kodama(Kagawa Univ) / Shinya Kawano(NTT) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Optical Communication Systems / Technical Committee on Photonic Network / Technical Committee on Network Systems |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | NFVノードにおけるパケットI/O性能向上のためのデータパス並列化 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Datapath Parallelization for Improving the I/O Performance on NFV Nodes |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | NFV / NFV |
| キーワード(2)（和/英） | DPDK / DPDK |
| キーワード(3)（和/英） | パケットI/O / packet I/O |
| キーワード(4)（和/英） | 順序制御 / reordering |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 浅田 雅裕 / Masahiro Asada |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学(略称：名工大) Nagoya Institute of Technology(略称：NITech) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 川島 龍太 / Ryota Kawashima |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学(略称：名工大) Nagoya Institute of Technology(略称：NITech) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 中山 裕貴 / Hiroki Nakayama |
| 第 3 著者 所属（和/英） | ボスコ・テクノロジーズ(略称：BOSCO) BOSCO Technologies(略称：BOSCO) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 林 經正 / Tsunemasa Hayashi |
| 第 4 著者 所属（和/英） | ボスコ・テクノロジーズ(略称：BOSCO) BOSCO Technologies(略称：BOSCO) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 松尾 啓志 / Hiroshi Matsuo |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学(略称：名工大) Nagoya Institute of Technology(略称：NITech) |
| 発表年月日 | 2019-06-21 |
| 資料番号 | NS2019-37 |
| 巻番号（vol） | vol.119 |
| 号番号（no） | NS-92 |
| ページ範囲 | pp.11-16(NS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2019-06-13 (NS) |