| 講演名 | 2015-01-29 FPGA NICとインカーネルKey-Valueキャッシュを用いたNOSQLの高速化(データベース・NoC,FPGA応用及び一般) 田村 是慶, 林 愛美, 徳差 雄太, 松谷 宏紀, |
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| 抄録(和) | 本論文では、FPGA(Field-Programmable Gate Array)を備えたネットワークインタフェースカード(FPGA NIC)、および、カーネル内Key-Valueキャッシュ(K-KVC)を用いてNOSQLの一種であるカラム指向型データベースを高速化する。カラム指向型ストレージでは、行ごとに可変個のカラムを持ち、データは行キーを基に行単位でソートされているためスキャン範囲を指定したデータの取得を行うことができる。具体的には、ネットワーク経由でクライアントから送られてくるデータベースクエリをkey、それに対応する検索結果をvalueとし、このようなkeyとvalueのペアをK-KVC内にキャッシュする。データベースへのRead要求がK-KVC内のキャッシュにヒットすれば、アプリケーション層で動作するカラム指向型データベースに問い合わせをせずにK-KVCの内容をクライアントに返すことができるため、データベースアクセスを高速化できる。本論文では、10Gbit Ethernetインタフェースを4個備えたFPGA NIC、および、Linuxに実装したK-KVCを用いて大量のクエリをK-KVC内で処理することにより高いスループットを実現できることを示す。 |
| 抄録(英) | In this paper, we propose to combine an FPGA NIC, which is a network interface card that equips an FPGA (Field-Programmable Gate Array) device, and an in-Kernel Key-Value Cache (K-KVC) in order to accelerate NOSQLs, such as a column-oriented store. In the column-oriented store, rows, each of which consists of a single key and a variable number of columns, are sorted by their key. Thus, a scan operation that accesses a given range of rows can be used. The proposed K-KVC stores key and value pairs, where a key is a database scan query from a client via network and a value is the scanned result. When a database scan query from a client is hit in the K-KVC, the cached scan result is returned to the client without accessing the column-oriented store running on the application layer. Thus, the database accesses can be accelerated. In this paper, we demonstrate that we can achieve a high throughput by processing a large volume of queries by the proposed system that combines an FPGA NIC that equips four 10Gbit Ethernet interfaces and K-KVC implemented in Linux kernel. |
| キーワード(和) | FPGA / アクセラレータ設計 / キャッシュ / データベース / 構造型ストレージ |
| キーワード(英) | FPGAs / Accelerator design / Cache / Databases / Structured storages |
| 資料番号 | VLD2014-114,CPSY2014-123,RECONF2014-47 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | RECONF |
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| 開催期間 | 2015/1/22(から1日開催) |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 幹事氏名（和） | |
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| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Reconfigurable Systems (RECONF) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | FPGA NICとインカーネルKey-Valueキャッシュを用いたNOSQLの高速化(データベース・NoC,FPGA応用及び一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Accelerating NOSQLs using FPGA NIC and In-Kernel Key-Value Cache |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | FPGA / FPGAs |
| キーワード(2)（和/英） | アクセラレータ設計 / Accelerator design |
| キーワード(3)（和/英） | キャッシュ / Cache |
| キーワード(4)（和/英） | データベース / Databases |
| キーワード(5)（和/英） | 構造型ストレージ / Structured storages |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 田村 是慶 / Korechika TAMURA |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学理工学部 Faculty of Science and Technology, Keio University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 林 愛美 / Ami HAYASHI |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学理工学部 Faculty of Science and Technology, Keio University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 徳差 雄太 / Yuta TOKUSASHI |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学大学院理工学研究科 Graduate School of Science and Technology, Keio University |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 松谷 宏紀 / Hiroki MATSUTANI |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学理工学部:科学技術新興機構さきがけ:国立情報学研究所 Faculty of Science and Technology, Keio University:PRESTO, Japan Science and Technology Agency:National Institute of Informatics |
| 発表年月日 | 2015-01-29 |
| 資料番号 | VLD2014-114,CPSY2014-123,RECONF2014-47 |
| 巻番号（vol） | vol.114 |
| 号番号（no） | 428 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |