Detail práce

I/O Virtualization in Networking

Diplomová práce Student: Perešíni Martin Akademický rok: 2019/2020 Vedoucí: Martínek Tomáš, doc. Ing., Ph.D.
Název česky
Virtualizace I/O operací v oblasti počítačových sítí
Jazyk práce
anglický
Abstrakt

Existuje veľa rôznych dôvodov pre spoločnosti a organizácie, prečo by mali investovať do virtualizácie. Asi najväčší dôvod je finančná motivácia, pretože nasadenie virtualizácie môže ušetriť nemálo peňazí. Táto práca sa zaoberá práve problémom virtualizácie I/O operácií v sieťovom prostredí. Cieľom práce je tvorba softvérových ovládačov pre I/O virtualizáciu, ktoré by mohli pracovať s hardvérovo akcelerovanými sieťovými kartami. Hlavným prínosom ovládačov by mala byť použiteľnosť a čo najmenšia strata prenosového výkonu vo virtualizovanom prostredí. Pred popisom finálnych detailov ovládačov je však potrebné uviesť potrebné teoretické základy. Teoretická časť sa zaoberá súčasnými trendami vo virtualizácii I/O, technológiami ako sú virtio, vhost, SR-IOV, VFIO a mdev. V praktickej časti sú navrhuté dva spôsoby riešenia problému. Prvým je použitie technológie virtio (emulácia softvéru). Druhé je založené na technológii VFIO-mdev (hybridná paravirtualizácia). Pokiaľ sa jedná o výkon a konfigurovateľnosť zariadení, oba prístupy majú rôzne benefity. Tieto riešenia majú aj svoje nevýhody, ako je zložitosť riešenia a náročnosť integrácie do systému. Požadované ciele boli úspešne dosiahnuté vo forme prototypu ovládača nfb_mdev.

Klíčová slova

virtualizačné technológie, virtualizácia I/O zariadení, periférne zariadenia, softvérové ovládače, počítačové siete, sieťové karty, KVM, QEMU, PCI-Express, IOMMU, PASID, Intel VT-d, Netcope, NDK, FPGA, virtio, vhost, SR-IOV, VFIO, mediated devices - mdev

Ústav
Ústav počítačových systémů FIT VUT v Brně
Studijní program
Informační technologie, obor Bezpečnost informačních technologií
Soubory
Stav
obhájeno, hodnocení A
Obhajoba
16. července 2020
Oponent
Kekely Lukáš, Ing., Ph.D.
Průběh obhajoby

Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm A.

Otázky u obhajoby
  1. V práci popisujete tři existující generace I/O virtualizace. Očekáváte, že by v blízké době mohla vzniknout čtvrtá generace? Případně je nějaká zajímavá/klíčová funkcionalita, která je podle Vás v třetí generaci nedostatečně podporována nebo zcela nedostupná?
  2. Kdy očekáváte dostupnost vhodného hardware na trhu (zejména procesorů) pro plné nasazení/podporu Vašeho vizualizačního řešení?
  3. Jak rychle je možné přes Vaše rozhraní posílat data?
Komise
Drahanský Martin, prof. Ing., Dipl.-Ing., Ph.D. (UITS FIT VUT), předseda
Čadík Martin, doc. Ing., Ph.D. (UPGM FIT VUT), člen
Lengál Ondřej, Ing., Ph.D. (UITS FIT VUT), člen
Malinka Kamil, Mgr., Ph.D. (UITS FIT VUT), člen
Polčák Libor, Ing., Ph.D. (UIFS FIT VUT), člen
Veselý Vladimír, Ing., Ph.D. (UIFS FIT VUT), člen
Citace
PEREŠÍNI, Martin. I/O Virtualization in Networking. Brno, 2020. Diplomová práce. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta informačních technologií. 2020-07-16. Vedoucí práce Martínek Tomáš. Dostupné z: https://www.fit.vut.cz/study/thesis/22465/
BibTeX 
@mastersthesis{FITMT22465,
    author = "Martin Pere\v{s}\'{i}ni",
    type = "Diplomov\'{a} pr\'{a}ce",
    title = "I/O Virtualization in Networking",
    school = "Vysok\'{e} u\v{c}en\'{i} technick\'{e} v Brn\v{e}, Fakulta informa\v{c}n\'{i}ch technologi\'{i}",
    year = 2020,
    location = "Brno, CZ",
    language = "english",
    url = "https://www.fit.vut.cz/study/thesis/22465/"
}

Závěrečné práce

Nahoru