Data access performance impact of a memory-centric radio network
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2018-10-08
Department
Major/Subject
Communications Engineering
Mcode
ELEC3029
Degree programme
CCIS - Master’s Programme in Computer, Communication and Information Sciences (TS2013)
Language
en
Pages
67 + 2
Series
Abstract
Future 5G-based mobile networks will be largely defined by virtualized network functions (VNF). The related computing is being moved to cloud where a set of servers is provided to run all the software components of the VNFs. Such software component can be run on any server in the mobile network cloud infrastructure. The servers conventionally communicate via TCP/IP -network. To realize planned low-latency use cases in 5G, some servers are placed to data centers near the end users (edge clouds). Many of these use cases involve data accesses from one VNF to another, or to other network elements. The accesses are desired to take as little time as possible to stay within the stringent latency requirements of the new use cases. As a possible approach for reaching this, a novel memory-centric platform was studied. The main ideas of the memory-centric platform are to collapse the hierarchy between volatile and persistent memory by utilizing non-volatile memory (NVM) and use memory-semantic communication between computer components. In this work, a surrogate memory-centric platform was set up as a storage for VNFs and the latency of data accesses from VNF application was measured in different experiments. Measurements against a current platform showed that memory-centric platform was significantly faster to access than the current, TCP/IP using platform. Measurements for accessing RAM with different memory bandwidths within the memory-centric platform showed that the order of latency was roughly independent of the available memory bandwidth. These results mean that memory-centric platform is a promising alternative to be used as a storage system for edge clouds. However, more research is needed to study how other service qualities, such as low latency variation, are fulfilled in memory-centric platform in a VNF environment.Tulevaisuuden 5G:hen perustuvissa mobiiliverkoissa verkkolaitteisto on pääosin virtualisoitu. Tällaisen verkon virtuaaliverkkolaite (VNF) koostuu ohjelmistokomponenteista, joita ajetaan tarkoitukseen määrätyiltä mobiiliverkon pilven palvelimilta. Ohjelmistokomponentti voi olla ajossa millä vain mobiiliverkon näistä pilvi-infrastruktuurin palvelimista. Palvelimet on tavallisesti yhdistetty TCP/IP-verkolla. Jotta suunnitellut alhaisen viiveen käyttötapaukset voisivat toteutua 5G-verkoissa, pilvipalvelimia on sijoitettu niin kutsuttuihin reunadatakeskuksiin lähelle loppukäyttäjiä. Monet näistä käyttötapauksista sisältävät tietopääsyjä virtuaaliverkkolaitteesta toisiin tai muihin verkkoelementteihin. Tietopääsyviiveen halutaan olevan mahdollisimman pieni, jotta käyttötapausten tiukoissa viiverajoissa pysytään. Mahdollisena lähestymistapana tietopääsyviiveen minimoimiseen tutkittiin muistikeskeistä laitteistoalustaa. Tämän laitteistoalustan pääperiaatteita on korvata nykyiset lyhytkestoiset ja pysyvät muistit haihtumattomalla muistilla sekä kommunikoida muistisemanttisilla viesteillä tietokonekomponenttien kesken. Tässä työssä muistikeskeisyyttä hyödyntävää sijaislaitteistoa käytettiin VNF-datan varastona ja ohjelmistokomponenttien tietopääsyviivettä sinne mitattiin erilaisilla kokeilla. Kokeet osoittivat nykyisen, TCP/IP-pohjaisen alustan huomattavasti muistikeskeistä alustaa hitaammaksi. Toiseksi, kokeet osoittivat tietopääsyviiveiden olevan saman suuruisia muistikeskeisen alustan sisällä, riippumatta saatavilla olevasta muistikaistasta. Tulokset merkitsevät, että muistikeskeinen alusta on lupaava vaihtoehto reunadatakeskuksen tietovarastojärjestelmäksi. Lisää tutkimusta alustasta kuitenkin tarvitaan, jotta muiden palvelun laatukriteerien, kuten matalan viivevaihtelun, toteutumisesta saadaan tietoa.Description
Supervisor
Taleb, TarikThesis advisor
Karppinen, JariKeywords
memory-centric, virtualized network function, Gen-Z, memory-semantic, SHM, storage back-end