커널 레벨의 메모리 최적화를 통한 가상 스위치 포워딩 성능 향상 기법

Abstract

가상 스위치는 리눅스 커널 네트워크 스택을 이용하여 복수의 가상머신 또는 컨테이너에 네트워크 자원을 활용할 수 있도록 한다. 또한, 가상머신이 동작하는 클라우드 수요 상승에 따라 많은 종류의 가상 스위치가 등장했고, 여러 가지 기능들을 제공하고 있다. 하지만 기존의 가상 스위치와 리눅스 커널 네트워크 스택의 비효율적인 처리 방식으로 인하여 높은 대역폭을 요구 사항의 경우 만족할 수 없다. 이러한 문제를 해결하기 위해 기존의 커널 네트워크 스택이 아닌 유저 영역의 독자적 네트워크 스택을 이용한 해결방식으로 다양한 연구들이 진행됐지만, 재구현 오버헤드, 견고함(Robustness) ･보안성(Security) 및 과도한 메모리 사용 등 여러 가지 문제가 존재한다. 따라서 본 논문은 커널 영역의 최적화를 통해 효율적인 네트워크 처리를 도모하며 기존 연구 방식의 한계도 동시에 극복하기 위한 기법을 제시한다. 그리고, 실험 평가 및 향후 연구 진행 방향을 제시한다.