## Memo - ![[Pasted image 20250121002400.png]] ## Memo with LLM ## Abstract 従来のエンドホストネットワークスタックは、CPUオーバーヘッドが持続不可能なため、急速に増加するデータセンターのアクセスリンク帯域幅に対応するのに苦労しています。 Linuxカーネルの最適化から、部分的なハードウェア・オフロード、ユーザー空間のクリーン・スレート・スタック、特殊なホスト・ネットワーク・ハードウェアまでです。 本稿では、100Gbpsのアクセスリンク帯域幅に対するLinuxカーネル・ネットワーク・スタックの性能測定と考察を行う。 この研究により、このような高帯域幅リンクは、他のホストリソース（CPU速度や容量、キャッシュサイズ、NICバッファサイズなど）の技術トレンドが比較的停滞していることと相まって、ホストネットワークスタックのボトルネックに根本的な変化が生じていることが明らかになりました。 例えば、シングルコアではラインレートでパケットを処理できなくなり、カーネルからレシーバのアプリケーションバッファへのデータコピーがコア性能のボトルネックになっていることがわかります。 さらに、帯域幅遅延製品の増加はキャッシュサイズの増加を上回り、その結果、NICとCPU間のDMAパイプラインが非効率的になっています。 最後に、既存のオペレーティングシステムにおけるネットワークスタックとCPUスケジューラの伝統的な疎結合設計が、コア間でネットワークスタックの性能をスケーリングする際の制限要因になっていることを発見した。 本研究からの洞察に基づき、将来のオペレーティングシステム、ネットワークプロトコル、およびホストハードウェアの設計への影響について議論する。