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高速パケットフィルタの実装と評価

発表形態：: 原著論文
主要業績：: 主要業績
単著・共著：: 共著
発表年月：: 2008年06月

DOI：
会議属性：: 指定なし
査読：: 有り
リンク情報：

日本語フィールド

著者：

山下義行、鶴正人読み: ヤマシタヨシユキ、ツルマサト

題名：

高速パケットフィルタの実装と評価

発表情報：

情報処理学会論文誌コンピューティングシステム巻: 1 号: 1 ページ: 1-11

キーワード：

コード最適化、パケットフィルタ

概要：

コード最適化手法を静的IPパケットフィルタに適用し、２倍以上の高速化を達成した。

抄録：

パケットフィルタリング処理はあらゆる種類のネットワーク機器に必要な機能になってきている。ハイエンドのルータやファイアウォールであればハードウェアベースの実装も可能である。さもなくば柔軟かつ安価な実現のために汎用 CPU を使ってソフトウェア的に実装されるが、その場合には処理の高速性に欠点がある。そこで本研究ではパケットフィルタプログラムにコード最適化手法、特に条件分岐を含むループのためのソフトウェア・パイプライン化手法を適用し、インテル IA-64 Itanium 2 プロセッサ上での高速化を試みる。著者らは既にパケットモニタ・ツール tcpdump について高速化の効果を確認している。本研究ではその手法を一部変更して適用し、商用 C コンパイラによって最適化した場合の 4 倍の高速化、ソフトウェア・パイプライン化を用いない最適化の 2 倍の高速化を達成した。今回開発した最も高速なフィルタプログラムは Itanium 2 プロセッサの上限性能で動作する。

英語フィールド

Author：

Title：

Implementation and Evaluation of Fast Packet Filters

Announcement information:

Vol: 1 Issue: 1 Page: 1-11

An abstract：

Packet ﬁlters are essential for most areas of recent network technologies. While high-end expensive routers and ﬁrewalls are implemented in hardware-based, ﬂexible and cost-eﬀective ones are usually in software-based solutions using general-purpose CPUs but have less per- formance. In order to solve this performace problem, we apply code optimization techniques to packet ﬁlter implementations, in particular the software pipelining techniques for a loop with conditional branches, on Intel IA-64 Itanium 2 processor. The authors have studied the method of applying the techniques to the packet monitoring tool tcpdump and reported their high eﬀects. Using the revised method, we can obtain a software-pipelined packet ﬁlter implemetation which is four times faster than a C compiler based one and two times faster than an optimized code without software pipelining. The fastest ﬁlter program developed in this research can execute at the maximum speed of Itanium 2 processor.