ンター ッ プ コ タッ 進化過 程 評価を目的 たLinウxカー 分析

Oイaka べniェらィイity
2
Osaka University
研究背景
デ
コ
タッ
たLinウxカー
デ
進化過
分析
ッ
ンター
ッ
デ
ー
デ 柔軟
デ
デ
ッ
研究
デ
プローチ
プローチ
デ 多数 通信プ
関係を分析
デ 開発進⾏
デ 研究
コ
位置
デ Linウx カー
デ
ッ
デ ソフ
全体
ワー
デ 本報告
を実装
け
た Linウx カー
関数呼び出
分析手法を適用
品質管理 観点
、 Linウx カー
を対象
、関数
呼び出
関係を調
を
ッ
ワー
デ Linウx カー
デ
利用関係 着目
分析
ワー
デ
機能
フ
分類す
ッ
ープ
ip
tcp
ワー
対応す
含ま
機能
く
ー
関数名
含
ー
分類
をそ
う
ッ
特定⽂字列
機能
コー
udp(4$|$v?6$|$lite)?
sctp
sctp(v6|probe)?
socket
sock
skb?
ethernet
.*80211
arp
eth(er$|$tool)?
icmp
icmp(v(4$|$6))?
netfilter
nf
nlmsg
(ge)?nlmsg
router
rt(6$|$nl$|$nh$|$netlink$|$msg$|$m)?
xfrm
xfrm
ワー
ッ
フを構成
ワー
バー
フを生成
ー
ワー
をバー
ョン
程度
コ 内
ッ
フ
作成
機能
分類
分析
kernel_sendmsg
get_fs
set_fs
sock_sendmsg
接続関係
新
デ SでへP: 比較的新
ン
いプ
い
ン
対角線上
コ
ー
増加
500
0
ョン 3.16
け
機能間
顕著
ン
2000
1500
udp
1000
sctp
eth
500
sock
ip
to
バー
急増
ip
sock
sock
ン
tcp
1000
udp sctp eth
コ
2500
sctp
tcp
層プ
右図
3000
1500
ip
変化
がSでへPき
udp
ip
左図
多い
eth
tcp
機能
多い
2000
結合
間／プロ
す
ン
た有向
‘nらtグ を対象
構成
接続関係
ン
tcp
機能
ワー
接続関係
ip
ワー
を
を ッ
関数
結び
け
ン
ョン進⾏
デ 機能内
ッ
ッ
い
ー 、関数呼び出
保持
複数
機能
ョン
デ 開発進⾏
一部
udp
や他
6
デ らtれらィnらt ・IP 内
デ バー
フ
機能
機能間
ワー
デ 1
tcp(v?(4$|$6))?
udp
デ
デ イockらt
分類
正規表現
ip(¥verb!¥!w*(4$|$6))?
inet(4$|$6)?
コー
フ︓関数を
関連 た関数群
ッ
ッ
ワー
コ
保
Osaka University
from
ッ
プ
程度
int kernel_sendmsg(struct socket *sock, struct
msghdr *msg, struct kvec *vec, size_t num,
size_t size) {
mm_segment_t oldfs = get_fs();
int result;
set_fs(KERNEL_DS);
// some codes
result = sock_sendmsg(sock, msg, size);
set_fs(oldfs);
return result;}
5
Osaka University
他
し.ご が2ごささき – し.さ6 が2ごさじき
デ コー
デ 通信
デ コー
た研究 みじめ
機能間
機能
独⽴性
分析
デ Linウx カー
、いく
統計的指標 推移を調査
機能故障 対
堅牢性を調
い
By Xander89 and OlivierMehani
4
デ 分析手順
関数呼び出 関係 変遷を分析
課題
Osaka University
デ 分析対象
みじめ Y. にao, ま. まれらnる, anよ な. Qin, “づnalyイiイ oり linウx kらィnらl aイ a complらx nらtwoィk,” でれaoイ, Solitonイ お なィactalイ, ェol. 69, pp. 2じ6 - 2す2, Noェ.
2ごさじ.
コー
ワー
Linuxカー
う通信関連
期待
機能をコン ー ン
抽出 、仮想化技術を用い そ
合わせ 実⾏
NなV がNらtwoィk なウnction Viィtウalizationき
い
化 労⼒ 未知
プロ コ 実装を題材 し、プロ コ
う 結合し変化し い
を明
Linuxカー
ワー 機能
3
Osaka University
構成
多様化
普及、サービ
多様化
ッ ワー 構築
社会的要求
デ 仮想化 たい ッ
依存
い
デ
ッ ワー 機能
1
タッ
機能結合
仮想化技術へ
ッ ワー
機能を組
標準化 進
デ コン ー ン
大阪大学 基礎工学部 情報科学科
村田研究室 宮川裕考
コ
ッ
利⽤形態
フォン
迅速
ワー
プロ
モ
from
ンター ッ プ
程 評価を目的
ンター
デ IPを中心
数
tcp
udp sctp eth sock
to
バー ョン 3.0
機能間
ン 数
3.16
0
増加
た
7
Osaka University
ワー
機能
ワー
機能
ッ
デ 評価指標︓モ
デ コー
デ 分割
独⽴性
ュ
フをいく
対
モ ュ
ー
∑
∑
•
大
•
ッ ワー
⼩さく、
デ
い
分析
IP内
独⽴性を評価
機能内
分割
ー
集合 がモ ュー
以下 式
き
分割
定義
,
,
強く、小 い
機能 基
ッ ワー
い 、
ー
同 モ
ュー
属
時さ, そう
い時ご
２
値変数
機能間
く分割 を与えた場合 モ
機能 独⽴し い いこ
ュ
分
Modularity
機能
Louvain法
0.6
コ
ワー
内
デ 評価指標: モ
ッ
し
テ
ュ
機能
け
ワー 機能
⼩さく、プロ
い い
ッ
基
コ
独⽴性
ワー
機能
1
分割
分割
機能
Louvain法
0.6
0.4
0.2
0.2
0
3.0
3.2
3.4
3.6
3.8
3.10
3.12
3.14
3.16
最
大
モ
※ Louvain 法︓
モ ュ
く
う 、
フを
ュー
分割
手法
9
ま
今後
課題
デ ま
デ
ッ ワー 機能仮想化
デ Linウx カー
コー
デ プ
コ 間 プ
コ
わ
い
を明
デ →
デ 今後
ッ
ワー
課題
ッ ワー 機能
ンター ッ プ
デ
ッ
デ プ
ワー
コ
柔軟
ッ ワー 構築
フを用い 、 ッ ワー 機能間 関係を分析 た
内 双⽅
い
ッ ワー 機能 独⽴性 損
た
機能をコン
ー
ン
化
あた
使用頻度
いた分析
コ
進化過程 分析
仮想化技術を効果的
タッ 構成法 提案
導入
0
3.0
3.2
3.4
3.6
3.8
3.10
Linux kernel version
Osaka University
た
コ
⽅策
増大
提言
独⽴性を評価
く分割Pを与えた場合 モ ュ
内
い
ッ ワー 機能
0.8
0.4
Linux kernel version
デ
デ
デ
強い
1
0.8
ッ
デ プロ
Modularity
ッ
デ
8
Osaka University
3.12
3.14
3.16
テ
独⽴
分割
分割