2021 Fiscal Year Annual Research Report
Visualizing Network Processing in NFV Infrastructures and Developing Analytical Methods for NFV Management
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19K11940
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
川島 龍太 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00710328)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | NFV / クラウドネイティブ / ソフトウェア化 / DevOps |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、ネットワーク仮想化基盤上における複雑多岐なパケット処理過程を精確に把握するための基礎研究を実施した。また、昨年度までの成果を踏まえ、５G／６G環境下で求められるパケット処理性能および運用要件を達成するための技術アプローチを提案した。
NFV (Network Functions Virtualization) に代表されるネットワーク仮想化基盤においては、ネットワーク機能である NF (Network Function) だけでなく、NF間を接続する仮想スイッチ、コンテナ／仮想マシンにおける仮想インタフェース、DPDK (Data-Plane Development Kit)などのパケットI/O機構、やNICに至るまで、多様なシステムがパケット転送に関わる。本年度は、こうした環境下でのパケット処理／転送におけるCPUキャッシュの振る舞いの把握と実性能に与える影響を解析した。具体的には、ホスト環境と仮想環境をつなぐvhost-userに着目し、そのエッセンスのみを抽出した実験用プログラムを開発して様々な観点からの評価を実施した。実験用プログラムは受信用プロセス、（単純なパケット転送のみを行う）NFプロセス、送信用プロセスの三つから構成される。評価の結果、まずキャッシュの効率が最も性能に影響するのはNFプロセスであると判明した。そのため、送受信プロセスにおけるキャッシュ利用効率の改善は実性能には直結せず、vhost-userインタフェースの根本的な見直しが必要であるとわかった。
これまでの研究成果を踏まえ、（運用管理に適した）クラウドネイティブな性質を持つNF (CNF)の実用化に向けた提言を行った。具体的には、ホスト（ベアメタル）環境下での基本性能向上、仮想（コンテナ）環境下での基本性能向上に焦点を当て、CPUキャッシュと並列化をキーにした技術展望を示した。
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Research Products
(4 results)
