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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

박대영 (고려대학교, 高麗大學校 大學院)

지도교수
柳爀
발행연도
2013
저작권
고려대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

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최근에 가상화 기술이 서버에 적용되면서 하나의 서버에서 다수의 가상 머신을 가동하여 하드웨어 비용을 절감하는 서버가상화 기술이 널리 사용되고 있다. 이러한 서버가상화 환경에서는 하나의 네트워크 카드를 다수의 가상머신이 공유하기 위해 네트워크 I/O 가상화 기술이 사용된다. 하지만 소프트웨어를 사용하여 네트워크 I/O 가상화를 지원할 경우 충분한 네트워크 I/O 성능을 제공하지 못하였다. 그래서 네트워크 카드의 하드웨어를 사용하여 네트워크 I/O 가상화를 제공하는 SR-IOV(Single Root I/O Virtualization)구조가 제시되었다. 이 SR-IOV 구조를 적용한 네트워크 카드를 사용하면 네트워크 I/O 가상화 오버헤드를 최소화 하여 서버가상화 환경에서 고성능의 네트워크 I/O 성능을 제공한다. 그래서 SR-IOV 구조는 고성능의 네트워크 I/O 성능을 요구하는 서버가상화 환경에서 활용되고 있다.
그런데 SR-IOV 구조가 활용되는 서버가상화 환경에서는 다양한 대역폭 요구사항을 가진 가상머신이 하나의 네트워크 카드를 공유하기 때문에 하나의 네트워크 카드에서 다양한 대역폭 요구사항을 만족시킬 수 있는 대역폭 할당 기법이 필요하다. 하지만 SR-IOV 환경을 위한 기존의 대역폭 할당 기법은 대역폭 할당 오버헤드로 인한 CPU 사용률 증가와 세밀하지 못한 대역폭 할당으로 인한 비효율적인 대역폭 할당이 문제가 되고 있다.
그래서 이 논문에서는 SR-IOV 환경을 위해 CPU 사용률을 최소화 하면서 세밀하게 대역폭을 할당할 수 있는 기법을 제안한다. 또한 실험을 통해서 제안하는 기법의 대역폭 영향과 CPU 사용률을 분석한다.

목차

1. 서 론 ...................................................................................................... 1
1.1. 연구배경 ............................................................................................... 1
1.2. 논문의 구성 ......................................................................................... 2
2. 배경지식 .................................................................................................. 3
2.1. Xen 네트워크 I/O 가상화 ............................................................... 3
2.2. SR-IOV 네트워크 I/O 가상화 ....................................................... 5
3. 관련연구 ................................................................................................ 6
3.1. 소프트웨어 기반 대역폭 할당 기법 ............................................ 6
3.1.1 GateKeeper ......................................................................... 6
3.1.2 Crossbow ............................................................................ 6
3.2. 하드웨어 기반 대역폭 할당 기법 ................................................ 7
3.2.1. TRS ...................................................................................... 7
4. 설계 및 구현 ........................................................................................... 8
4.1. SR-IOV 환경을 위한 세밀 대역폭 할당 기법 .......................... 8
4.2. SR-IOV 환경을 위한 세밀 대역폭 할당 기법 흐름 .............. 10
5. 평 가 .................................................................................................... 13
5.1 실험환경 ............................................................................................. 13
5.2 대역폭 할당 오차율 분석 .............................................................. 14
5.3 동적인 대역폭 할당 ......................................................................... 15
5.3.1 동적인 TX 대역폭 할당 ................................................. 15
5.3.2 동적인 RX 대역폭 할당 .................................................. 16
5.4 CPU사용률 분석 .............................................................................. 17
5.4.1 폴링 주기에 따른 CPU 사용률 ..................................... 17
5.4.2 할당된 VF 숫자에 따른 CPU사용률 ........................... 18
5.5 대역폭 영향 분석 ............................................................................. 19
5.5.1 패킷 크기에 따른 대역폭 영향 ..................................... 19
5.5.2 공유하는 VF 숫자에 따른 대역폭 영향 ..................... 20
6. 결 론 .................................................................................................... 21
7. 참고문헌 ................................................................................................ 22

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