リコンフィギュラブルハードウェアによるVPNゲートウェイの高性能化の検討

• Item type: SIG Technical Reports(1)
• 公開日: 2024-11-05
• タイトル: リコンフィギュラブルハードウェアによるVPNゲートウェイの高性能化の検討
• タイトル / 言語: en
• タイトル: Enhancing VPN Gateway Performance through Reconfigurable Hardware Acceleration
• 言語: jpn
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_18gh
• 資源タイプ: technical report
• 著者所属: 日本電信電話株式会社NTT先端集積デバイス研究所
• 著者所属: 日本電信電話株式会社NTT先端集積デバイス研究所
• 著者所属: 日本電信電話株式会社NTT先端集積デバイス研究所
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): NTT Device Technology Labs, NTT Corporation
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): NTT Device Technology Labs, NTT Corporation
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): NTT Device Technology Labs, NTT Corporation
• 著者名: 田仲, 顕至; 三浦, 直樹; 坂本, 健
• 著者名(英): Kenji, Tanaka; Naoki, Miura; Takeshi, Sakamoto
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: IPsec は最も古く，最も広く使われている仮想プライベートネットワーク（VPN）プロトコルの 1 つで，Linux カーネルの IP レイヤーとデータリンク・レイヤーの間に実装されている．この実装は，スループット効率; （Gbps/コア）が通常の Linux 通信よりも悪いという欠点を持つ．そこで，我々はホストとは別のハードウェアで IPsec を処理するアーキテクチャを提案する．提案は，FPGA に実装されたインライン暗号化／復号化アクセラレータと，それらを複数接続するプログラマブル・スイッチで構成される．このアーキテクチャで実装された VPN ゲートウェイは透過的であり，Linux カーネルで実装された VPN ゲートウェイと比較して，スループット効率が 3.51 倍，電力効率が 3.40 倍向上している．また，優れたスケーラビリティを実証しており，トンネルあたり最大 386.24Gbps まで拡張できることを確認した．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: The demand for VPNs is rising yearly. IPsec, a widely used VPN protocol, is typically implemented in the Linux kernel as bump-in-the-stack. While this method allows transparent application of IPsec, it suffers from poor throughput efficiency. We propose a bump-in-the-wire (BITW) architecture using FPGA-based inline cryptographic accelerators and a programmable switch. Our VPN gateway improves throughput efficiency by 3.51 times and power efficiency by 3.40 times compared to kernel-based implementation. It scales to 386.24 Gbps per tunnel, surpassing state-of-the-art technology in maximum throughput and efficiency. In multiple-tunnel scenarios, our architecture enhances energy efficiency by 2.49 times.
• 書誌レコードID / 収録物識別子タイプ: NCID
• 書誌レコードID / 収録物識別子: AA11451459
• 書誌情報: 研究報告システムとLSIの設計技術（SLDM）; 巻 2024-SLDM-207, 号 46, p. 1-6, 発行日 2024-11-05
• ISSN / 収録物識別子タイプ: ISSN
• ISSN / 収録物識別子: 2188-8639
• Notice: SIG Technical Reports are nonrefereed and hence may later appear in any journals, conferences, symposia, etc.
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会