高負荷ネットワーク環境における仮想化技術適用に関する検討

摘要

オープンアーキテクチャにおける仮想化技術は運用効率向上　コスト削減，等のメリットがあり，通信事業者のOperation Support System（OSS）への適用が期待されている.我々はこれらメリットを活かすため，高負荷ネットワーク環境におけるOSSへの仮想化技術の適用を検討している．しかし高負荷環境への仮想化技術適用に対し，「非仮想化環境と比較した際の性能劣化」，「共有するハードウェア資源を介した他仮想化環境への負荷影響」という課題が先行研究により指摘されている．これらの原因は，仮想的なデバイス（仮想デバイス）のボトルネックであり，現在も仮想デバイスの改良というアプローチで多くの研究が続けられているが，全てのボトルネックを解消するには至っていない．そこで本稿では異なるアプローチとして，仮想デバイスを経由しないことによりボトルネックを低減できるPCI Passthroughを用いた構成が，高負荷ネットワーク環境におけるOSSへの仮想化技術適用に有用であることを実験結果により示す．%By increasing system utilization rate and decreasing TCO, virtualization technology is expected to improve existing Operation Support Systems (OSS). In order to enhance such advantages, we are planning to apply virtualization technology to network-intensive OSS. However, currently related studies point out that several problems exist when virtualization is employed in network-intensive environment: performance degradation and resource conflict among virtual machines. Virtual machines require substantial overheads when accessing the hardware. While other related studies seek to solve performance problems by improving virtual devices, this paper applies "PCI Passthrough Mode," which allows to transfer data without using virtual devices. Based on quantitative experimental results, we demonstrate the effectiveness of virtualization-based OSS via PCI Passthrough Mode in network-intensive environment.