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次世代インターネットを実現するルータアーキテクチャの構築と評価

Research Project

Project/Area Number 16760310
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Communication/Network engineering
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

西 宏章  慶應義塾大学, 理工学部, 助手 (00365470)

Project Period (FY) 2004 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywordsインターネットバックボーン / インターネットルータ / ルータアーキテクチャ / Tera-Gears / ネットワークプロセッサ / セキュリティ
Research Abstract

本研究は2007年頃に標準化される予定である100Gbpsイーサネットに向けた大容量通信に対応するため,ハードウエア処理部の見直しを行うことを目的とした.P-Gearと呼ぶネットワークプロセッサ,S-Gearと呼ぶスイッチ,L-Gearと呼ぶルーティングテーブルルックアップ部の3つの部位に新規提案と評価を行った.P-Gearは昨年度評価で既に構築されたシミュレータおよびハードウエア記述言語によるプロトタイピングをふまえて,実際に回路設計を行った.本設計はFPGAによるテストベッド構築とASIC設計を前提とした最終回路規模および性能見積もりに利用した.まず小規模なFPGAシステムを用いて各部位毎の動作チェックを行った後,大規模システムでのP-Gearの実装評価を行った.この評価では実際にGbpsの帯域を持つネットワークと接続し,トラフィックを実際に入力することでシミュレーション通りの性能が得られることを確認した.また,ASICを想定し0.15μの実ライブラリを用いて遅延,消費電力,実装面積について評価した.本方式が特に100Gbpsのスループットを実現する際に,処理能力,消費電力,ダイ面積において従来方式よりも優れていることを示し,これらの成果は論文誌3件を初めとして,国際会議や国内会議で発表した.得られた成果の一部は,実際にバックボーンルータベンダーにおいて有用性の追試ならびに方式の利用検討が進んでいる.S-Gearは評価が容易となるようにクラスライブラリで構築可能なシミュレータを実装した.このクラスライブラリのサブセットによりL-Gearの記述も行い,方式の検討とスループットの検討を行った.S-GearおよびL-Gearについて,ルータのスイッチコアコントローラ部に利用することで性能向上が可能であるという結果を得た.セキュリティについてもFPGA上に実装を行い,従来プロトコルを阻害せず,また従来の高速化技法をそのまま利用可能な方法を確立し,本成果についても国内研究会で最初の発表を行った.

Report

(2 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2006 2005 2004

All Journal Article (6 results)

  • [Journal Article] 100-Gb/s Physical-Layer Architecture for Next-Generation Ethernet2006

    • Author(s)
      Hidehiro Toyoda, Shinji Nishimura, Michitaka Okuno, Hiroaki Nishi他
    • Journal Title

      IEICE transaction on communication E89-B

      Pages: 696-703

    • NAID

      110004656605

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] ネットワークトラフィックの時間的局所性を利用したブロードバンドネットワーク向けキャッシュ型パケット処理技術2006

    • Author(s)
      奥野 通貴, 西村 信治, 石田 慎一, 西 宏章
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌 47・2

      Pages: 354-346

    • NAID

      110004081246

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Low-Power Network-Packet-Processing Architecture Using Process-Learning Cache for high-End Backbone Router2005

    • Author(s)
      Michitaka Okuno, Shin-ichi Ishida, Hiroaki Nishi
    • Journal Title

      IEICE Transaction on Information and Systems E88-C・4

      Pages: 536-543

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Low-Power Network-Packet-Processing Architecture Using Process Learning2005

    • Author(s)
      Michitaka Okuno, Shin-ichi Ishida, Hiroaki Nishi
    • Journal Title

      電子情報通信学会英文論文誌C (採録決定, 印刷中)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 虎ッフィッ句の時間的局所性を利用したネットワークプロセッサ・アクセラレータ2004

    • Author(s)
      奥野 通貴, 西 宏章
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌コンピューティングシステム(ACS) 6

      Pages: 45-53

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Autonomous Decentralized Control for Formation of MultipleMobile-Robots Considering Ability of Robot2004

    • Author(s)
      Hiromasa Takahashi, Hiroaki Nishi, Kouhei Ohnishi
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Industrial Electronics 51・6

      Pages: 1272-1279

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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