A Packet Processing of Handling Large-capacity Traffic over 20Gbps Method Using Multi Core and Huge Page Memory Approache

In this paper, we propose a packet processing method capable of handling large-capacity traffic over 20Gbps using multi-core and huge page memory approaches. As ICT technology advances, the global average monthly traffic is expected to reach 396 exabytes by 2022. With the increase in network traffic, cyber threats are also increasing, increasing the importance of traffic analysis. Traffic analyzed as an existing high-cost foreign product simply stores statistical data and visually shows it. Network administrators introduce and analyze many traffic analysis systems to analyze traffic in various sections, but they cannot check the aggregated traffic of the entire network. In addition, since most of the existing equipment is of the 10Gbps class, it cannot handle the increasing traffic every year at a fast speed. In this paper, as a method of processing large-capacity traffic over 20Gbps, the process of processing raw packets without copying from single-core and basic SMA memory approaches to high-performance packet reception, packet detection, and statistics using multi-core and NUMA memory approaches suggest When using the proposed method, it was confirmed that more than 50% of the traffic was processed compared to the existing equipment.

본 논문에서는 멀티 코어 및 Huge Page 메모리 접근법을 이용한 20Gbps 이상의 대용량 트래픽 처리 가능한 패킷 처리 방법을 제안한다. ICT 기술이 발전함에 따라 전 세계 월 평균 트래픽은 2022년 396엑사 바이트에 이를 것으로 예측된다. 이러한 네트워크 트래픽의 증가와 동시에 사이버위협 또한 증가하고 있어 트래픽 분석에 대한 중요도가 높아지고 있다. 기존 고비용의 외산 제품으로 분석되고있는 트래픽은 단순히 통계 데이터를 저장함과 동시에 가시적으로 보여주는 것에 불과하다. 네트워크 관리자들은 다양한 구간에서 트래픽을 분석하기 위해 많은 트래픽 분석 시스템을 도입하여 분석하고 있으나, 망 전체의 통합된 트래픽을 확인할 수 없다. 또한, 기존 장비는 10Gbps급이 대부분이기 때문에 매년 증가되고 있는 트래픽을 빠른속도로 처리할 수 없다. 본 논문에서는 20Gbps 이상 대용량 트래픽 처리를 하기 방법으로 단일코어와 기본 SMA 메모리 접근법을 이용한 방법에서 멀티코어와 NUMA 메모리 접근법을 이용하여 고성능으로 패킷수신, 패킷검출, 통계까지 raw 패킷을 copy 없이 처리하는 과정을 제안한다. 제안한 방법을 이용하였때, 기존 장비보다 50%이상 트래픽이 처리되는 것을 확인할 수 있었다.