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コントローラの分散によるSDNの高信頼化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 13J04479
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 計算機システム・ネットワーク
研究機関京都大学

研究代表者

小谷 大祐  京都大学, 情報学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2013年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードOpenFlow / 障害検知 / SDN / 制御部 / Software-Defined Networking / 帯域制御
研究実績の概要

本年度は、制御プログラム間の通信の障害を迅速に検出する手法を開発し、制御プログラムの間に設置することで開発した手法を既存のプログラムの変更なく利用できるプロキシを実装した。
現在SDNで一般的に用いられているOpenFlowにおいては、少数のOpenFlowコントローラが多数のOpenFlowスイッチと通信してネットワークの制御を行う。そのため、全てのスイッチがコントローラと頻繁に通信することで死活監視を行うことはコントローラの負荷の観点から適切ではない。一方、コントローラとスイッチの間の通信ができない状態が長時間続くことはコントローラが実際のネットワークの状態を長時間把握できない可能性があり、適切ではない。そのため、少数のメッセージで迅速に通信の障害を検出することが望ましい。
そこで、複数のコントローラ間でスイッチから届いたメッセージを共有し、メッセージの到達状況の差異を利用することでコントローラ側で通信障害を検出すること、重要なメッセージの送信直後に死活監視の処理を行うことでスイッチ側で障害を検出することを提案した。この方法は、OpenFlow以外においても、ある制御プログラムが複数の制御プログラムと低頻度で通信する場合に適用することができる。
提案した手法をOpenFlowチャンネルのProxyとして動作するソフトウェアに実装し評価することで、従来一般的に用いられている手法と比べて障害の検出遅延が短縮されていることを確認した。また、メッセージ処理性能の点で若干の低下は見られたがメッセージが低頻度で送信される環境においてはほぼ問題ないことを確認した。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] A Packet-In Message Filtering Mechanism for Protection of Control Plane in OpenFlow Switches2016

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kotani and Yasuo Okabe
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E99.D 号: 3 ページ: 695-707

    • DOI

      10.1587/transinf.2015EDP7256

    • NAID

      130005131826

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Fast Failure Detection of OpenFlow Channels2015

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kotani and Yasuo Okabe
    • 学会等名
      The 11th Asian Internet Engineering Conference (AINTEC 2015)
    • 発表場所
      Pathumwan Princess Hotel Bangkok, Thailand
    • 年月日
      2015-11-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Packet-In Message Filtering Mechanism for Protection of Control Plane in OpenFlow Networks2014

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kotani, Yasuo Okabe
    • 学会等名
      The 10th ACM/IEEE Symposium on Architectures for Networking and Communications Systems
    • 発表場所
      Marina del Rey, Los Angeles, USA
    • 年月日
      2014-10-20 – 2014-10-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] OpenFlowスイッチにおけるワイルドカードヘッダを考慮したPacket-Inメッセージの制御手法2014

    • 著者名/発表者名
      小谷 大祐, 岡部 寿男
    • 学会等名
      平成25年度第8回電子情報通信学会インターネットアーキテクチャ研究会
    • 発表場所
      山代温泉瑠璃光(石川県加賀市)
    • 年月日
      2014-02-27
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] A Packet-In Message Filter in OpenFlow Switches for Reducing Control Messages2013

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kotani, Yasuo Okabe
    • 学会等名
      AsiaFI 2013 Summer School
    • 発表場所
      香港中文大学(中国・香港)
    • 年月日
      2013-08-10
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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