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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 박준석
- 발행연도
- 2021
- 저작권
- 인하대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수12
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가상 머신 간의 데이터 교환에서는 기존 프로그램과의 호환성을 위해 TCP/IP 프로토콜이 보편적으로 사용된다. 하지만 TCP/IP 데이터 캡슐화 및 임계 구역, 네트워크 혼잡 및 그것의 제어, 데이터의 추가 복사, 커널 소켓 버퍼 및 가상 NIC 드라이버의 링 디스크립터 사용의 오버헤드들이 문제가 된다. 가상 머신 간 공유 메모리를 이용하여 통신할 경우 더 효율적인 데이터 전송이 가능하지만, 기존 TCP/IP 기반 프로그램 바이너리와의 호환성을 잃는 문제점이 존재한다. 이 문제를 해결하기 위해 네트워크와 호환되는 가상 머신 간 공유 메모리 기반 통신 기법들이 연구되었으나 네트워크 스택의 병목 및 시스템 호출로 인한 커널모드 전환 오버헤드를 완전히 제거하지 못했다. 본 논문은 네트워크 프로그램 바이너리와 호환되는 가상 머신 간 공유 메모리 기반 통신의 오버헤드를 제시하고 이를 제거하는 기법을 제안한다. 해당 기법은 기존 네트워크 계층들을 TCP/IP 유저 라이브러리 함수 후킹으로 완전히 우회하고, 개별 연결에 대해 분리된 가상 머신 간 공유 메모리 큐를 유저모드로 접근하여 커널모드 전환 오버헤드를 제거한다. 이와 더불어 본 논문이 제안한 기법의 타당성을 평가하기 위해, 임의로 작성한 TCP/IP 마이크로벤치마크와 TCP/IP 대역폭 벤치마크 프로그램 Netperf를 이용한 실험을 수행하였다. 그 중 Netperf를 이용한 실험 결과에 따르면, 제시한 기법을 사용할 경우 기존 반가상화 기반 가상 네트워크 대비 평균 지연시간은 96.14% 감소, 평균 처리율은 221.81% 증가하였다. 또한 Uftrace를 이용하여 각 방식의 Netperf 실험 과정에서 함수 호출 추적을 진행하여 주요 성능 향상 및 오버헤드 요소를 제시하였다.
목차
제1장 서론 1제2장 배경지식 및 관련 연구 42.1 배경지식 42.2 관련 연구 8제3장 유저모드 기반 가상 머신 간 통신 기법 113.1 TCP/IP 기반 바이너리 호환 함수 후킹 113.2 연결별 가상 머신 간 공유 메모리 큐 153.3 유저모드 통신 및 폴링 17제4장 성능 실험 및 함수 호출 추적 결과 204.1 실험 개요 및 환경 204.2 TCP/IP 마이크로벤치마크 204.3 Netperf 224.3.1 Uftrace를 이용한 함수 호출 추적 23제5장 SocketIV 구현의 추후 개선방안 27제6장 결론 28참고 문헌 30
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