事業成果

丸山充神奈川工科大学研究推進機構特命教授らの研究グループは、一般的なパソコン上で高速なデータ通信を可能とする基盤技術として、「DPDK-dock開発環境」を新たに構築し、誰でも利用できるオープンソースソフトウェアとして公開した。

本開発環境で用いられているDPDK（Data Plane Development Kit）とは、パソコンの計算装置や通信装置をOS^※1を介さずに直接制御し、通信データの受信や送信といった処理を高速に実行するためのソフトウェア開発環境であるが、高い通信性能を実現できる一方で、設定や利用にはOSの内部構造や動作メカニズムに関する高度な専門知識が必要であった。

新たに開発されたDPDK-dock開発環境は、このDPDKの利用を容易にすることを目的としている。これによって、高速データ通信に関するソフトウェアの開発や動作検証を、一般的なアプリケーション開発と同様に、パソコン上で効率的に行えるようになった。さらに、このDPDK-dock開発環境を活用して、IPv6^※2と呼ばれる通信規格を用いたSRv6ソフトウェアルータ^※3を開発し、公開した。

動画配信やクラウドサービスの普及に伴い、ネットワーク上を流れるデータ量は年々増加している。これに対応するためには、大容量のデータを低遅延かつ柔軟に処理できる通信技術が不可欠となっている。

こうした背景のもと、IPv6を基盤とするSRv6が注目されている。SRv6は、通信データそのものに使用する通信経路の情報を持たせるため、通信装置ごとに複雑な設定を行わなくても柔軟な通信制御を行える。

しかし、その一方で、SRv6をソフトウェアルータとして実装した場合、多量の通信データを高速に処理する必要があり、従来の方式では通信処理が追いつかなかった。DPDKは、パソコンの演算装置や通信装置を直接制御することで高速なデータ通信を可能にする技術であり、この課題を解決するための重要な基盤技術である。

本研究では、DPDKを用いた高速データ通信の利点を維持しつつ、開発効率を大幅に向上させるための開発環境として「DPDK-dock」を構築した。

DPDK-dockでは、通信データの処理を行うアプリケーション中で、並行して動作する実行単位であるスレッド1つ1つを独立した処理として管理し、動作中の状態を確認しながら、割り当ての変更や起動、停止をアプリケーション外部から自在に制御できるようにしている。これにより、性能評価や動作検証を効率的に行うことが可能となった（図1）。

研究グループは、本開発環境を基盤として自由にカスタマイズ可能なSRv6ソフトウェアルータ（図2）を2025年度末に公開した。さらに、これまでグループが研究を進めてきた8K非圧縮映像処理技術をDPDK-dockに対応させ、高速通信と高負荷計算を同時に行えるようにする SRv6 End.AN^※4プラットフォームを開発する。

本成果は、大容量のデータを滞りなく短時間でやり取りできる社会の実現に貢献することが期待される。