최근 가상화 기술은 서버 시스템을 넘어 임베디드 및 산업용 시스템에 적용을 앞두고 있다. 하지만 가상화 기술은 임베디드 환경에서 다양한 네트워크 장치의 효율적인 I/O를 지원하기 위한 구조를 아직 제시하지 못하고 있다. 그 이유는 기존의 VMM이 임베디드 네트워크의 드라이버가 문자형 디바이스 드라이버로 구현되어 있다는 특성을 충분히 반영하지 못하고 있기 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 전가상화 환경에서 파일 시스템 기반의 임베디드 네트워크 I/O 가상화를 제안한다. 제안된 기법은 i) 기존의 임베디드 네트워크 응용프로그램과 디바이스 드라이버의 수정을 전혀 요구하지 않으며, ii) 데이터 처리 경로를 크게 간략화 할 수 있다는 장점을 갖고 있다. 제안된 설계는 리녹스 기반의 VirtualBox 환경에서 CAN 네트워크를 대상으로 구현되었다. 성능 측정 결과는 기존의 중계 어플리케이션 사용 대비 약 35%정도 성능 향상이 이루어짐을 보인다. 아울러 가상화되지 않은 경우와 비교하여 10% 정도의 성능 저하만 있음을 보인다.
There are significant efforts to apply the virtualization technology to embedded and industrial systems beyond server systems. The virtualization technology is, however, yet to provide efficient I/O over various embedded network devices. This is mainly because the legacy VMMs do not reflect the fact that the device drivers for embedded networks are implemented as character device drivers. In this paper, we suggest an embedded network I/O virtualization scheme based on the file system on full-virtualization environment. The suggested design i) does not require any modification in existing applications and device drivers but also ii) simplifies the network data path over embedded networks. The suggested design is implemented in VirtualBox and shows that the communication latency can be improved up to 35% over CAN network, which is only 10% worse performance compared with non-virtualized case.
