고성능 Hybrid TCP/IP Offload Engine 구현을 위한 TCP/IP 프로토콜 분석 (Analysis of TCP/IP Protocol for Implementing a High-Performance Hybrid TCP/IP Offload Engine)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보과학회
· 수록지 정보 : 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 / 32권 / 6호 / 296 ~ 305페이지
· 저자명 : 장한국, 정상화, 오수철, 김동규

초록

기존의 컴퓨터 시스템에서는 인터넷의 대표적인 프로토콜인 TCP/IP가 호스트 CPU에서 처리되는데, 이는 호스트 CPU에 많은 부하(load)를 발생시켜 전체 시스템의 성능을 저하시키는 문제를 야기한다. 최근 이러한 문제점을 해결하는 방안으로서 네트워크 어댑터에서 TCP/IP를 처리하는 TCP/IP Offload Engine(TOE)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 Linux 운영체제에 내장된 TCP/IP 프로토콜 스택의 구조를 분석하고, 통신을 수행할 때 프로토콜 스택의 각 함수에서 소모되는 시간을 측정하여 호스트 CPU에 부하를 발생시키는 주 요인을 분석하였다. 이러한 분석을 바탕으로 CPU에 많은 부하를 발생시키는 기능은 하드웨어로 구현하고 나머지 기능들은 소프트웨어로 구현하는 Hybrid TOE 구조를 제안한다.

영어초록

TCP/IP, the most popular communication protocol, is processed on a host CPU in traditional computer systems and this imposes enormous loads on the host CPU. Recently TCP/IP Offload Engine (TOE) technology, which processes TCP/IP on a network adapter instead of the host CPU, becomes an important way to solve the problem. In this paper we analysed the structure of a TCP/IP protocol stack in the Linux operating system and important factors, which cause a lot of loads on the host CPU, by measuring the time spent on processing each function in the protocol stack. Based on these analyses, we propose a Hybrid TOE architecture, in which functions imposing much loads on the host CPU are implemented using hardware and other functions are implemented using software.

참고자료

· 없음