異種混載ハードウェア環境下におけるNOSQL向け分散システムの研究
Project/Area Number |
17J02958
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Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 国内 |
Research Field |
Computer system
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Research Institution | Keio University |
Principal Investigator |
徳差 雄太 慶應義塾大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC1)
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Project Period (FY) |
2017-04-26 – 2020-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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Budget Amount *help |
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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Keywords | NOSQL / Key-value Store / In-network Computing / Power Efficiency / FPGA / Key-value store / 電力効率化 / DDoS |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、異種ハードウェアを混載するNOSQLシステムの電力効率化を目指した。初期段階では、異種KVSハードウェアを実用的に評価するために、Key-value Storeのハードウェアシステムを再設計し、ソフトウェアシステムであるmemcachedのハードウェアキャッシュとして動作する実用的なシステムを構築した。とくにハードウェア内のキャッシュにも考慮し、オンチップRAMをL1キャッシュ、オンボードDRAMをL2キャッシュとした実装としてLaKe(Layered Key-value Store)を開発した。この実装は、10GbEの環境でラインレートを処理することができ、低遅延を達成している。この異種混載システムにおける電力効率について解析した結果、トラフィックの負荷が低いときには CPUをベースとするソフトウェアシステムで動作するほうが消費電力が低く、トラフィックの負荷が高いときには FPGAシステムの専用ハードウェアで動作するほうが消費電力が低いことがわかった。この結果をもとに、本研究課題の主たる提案である In-network Computing On-demandを提案した。CPUの電力情報をもとにソフトウェアシステムとハードウェアを切り替えるホストベースコントローラおよび、NIC内のトラフィック量をベースとしてハードウェアとソフトウェアを切り替えるネットワークベースコントローラの2つのスキームを制御するユーザアプリケーションコントローラを実際に実装し、オープンソースとしてもコードを公開している。このコントローラを用いることで、NIC搭載型FPGAやCPUが混載する環境で電力効率を改善することができる。
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Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(12 results)