オープンフロースイッチを用いた分散キーバリューストアのデータアクセス機能の実装

摘要

コンシステントハッシュに基づく分散キーバリューストアにおけるサーバの処理負荷軽減のため，オープンフロースイッチを用いたデータアクセス機能の実装方法を提案する．各サーバはハッシュ空間上において複数のデータ担当領域を持つ．その担当領域を均等化し，領域間の距離を最大にすることで，サーバの負荷バランスとデータの信頼性を保証する割当てID値の計算式を示す．ID値は2~Xの倍数となるため，要求データのキーのハッシュ値の上位xビットで宛先サーバが表せる．ロードバランサがハッシュ値の上位xビットを宛先IPアドレスに設定し，オープンフロースイッチに分配する．各スイッチは，そのⅩビットを参照して宛先サーバを収容するスイッチに転送する．最後に宛先アドレスをサーバのIPアドレスに変換することで目的のサーバに直接パケットが届く．上記のルーティングを実現するために，フローテーブルにおけるマッチングルールの作成法を示す．また，テーブルの行数とスイッチの負荷の関係を実験によって定量化する．