仮想スイッチと仮想マシンによる二重TCP再送制御を抑制するTCPトンネリング手法

摘要

マルチテナント方式のサービスを提供するデータセンタでは，各テナントに独立した仮想ネットワークを提供している．仮想スイッチ間をトンネリングプロトコルによって接続することで，物理ネットワークの上に仮想的なネットワークを構築するエッジ·オーバレイ方式のネットワーク仮想化が注目を集めている．しかし，Virtual eXtensible Local Area Network (VXLAN)をはじめとした多くのトンネリングプロトコルは性能面に問題ある．Stateless Transport Tunneling (STT)は，疑似TCPヘッダをカプセル化に利用することでTCP Segmentation O用心ad（TSO）を利用し高い性能を実現しているが，ネットワーク機器との親和性が低く，パケットが破棄されるという問題がある．そこで我々は，TCPを利用したトンネリングプロトコルTransparent Transport Tunneling(TS)を提案し，これらの問題を解決するとともに，TCPトンネルにおいて性能低下の原因となるTCPの再送制御の二重化を抑制する手法を併せて提案する．また，T3では，物理サーバがData Center TCP（DCTCP）を利用することにより，透過的に仮想ネットワークのVM間通信にDCTCPの詳細な再検制御を適用することも可能である．実験によりVM間通信のスループットを評価した結果，VXLANは最大スループットが3.4Gbpsであったが，T3はTSOなどのオフロード機能を利用することによってSTTと同等の最大10.7Gbpsのスループットを実現できることを確認した．