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A Study on Wide Area Virtual Network Testbed Utilizing Segment Routing Technologies

Research Project

Project/Area Number 21K11913
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 60090:High performance computing-related
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

市川 昊平  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (90511676)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords広域計算環境 / セグメントルーティング / SDN / SRv6 / クラウドコンピューティング
Outline of Research at the Start

仮想計算機技術の発達により、広域に分散する仮想計算機基盤を結合する仮想ネットワーク技術の研究開発が進み、SDN (Software-Defined Networking) を基盤としたネットワークの実験基盤が整いつつある。しかしながら、現在、標準的に利用されているOpenFlowによるSDNは中央集中型の管理方式であり、複数サイトにまたがるマルチサイト環境における仮想ネットワークの管理方式として適していない。そこで、本研究では、広域に分散する仮想計算機基盤における仮想ネットワークにおいて、OpenFlowに代わりセグメント・ルーティング技術を用いた分散型のSDNテストベッドの構築を行う。

Outline of Annual Research Achievements

仮想計算機技術の発達により、地理的に分散する大学や組織が提供する計算機資源をソフトウェア制御技術により動的に多数確保し、仮想計算資源を共有するマルチサイト・クラウド実験基盤の構築技術は成熟しつつある。また、これら広域に分散する仮想計算機基盤を結合する仮想ネットワーク技術も研究開発が進み、SDN (Software-Defined Networking) を基盤としたネットワークの実験基盤も整いつつある。しかしながら、現在、標準的に利用されているOpenFlowによるSDNは中央集中型の管理方式であり、複数サイトにまたがるマルチサイト環境における仮想ネットワークの管理方式として適していない。そこで、本研究では、広域に分散する仮想計算機基盤における仮想ネットワークにおいて、OpenFlowに代わりセグメント・ルーティング技術を用いた分散型のSDNテストベッドの構築を目指し、研究開発に取り組んでいる。
3年目にあたる当該年度は、昨年度に引き気続き 1) SRv6が利用可能なネットワークの相互接続環境の構築、2) ネットワークセグメントのセマンティクスリポジトリの確立に向けた実験を実施すると共に、3) 提案テストベッド基盤上での実証的評価を実施した。具体的には、SRv6をモバイルエッジコンピューティング環境においても実証可能なように実証実験環境を構築し、分散機械学習をアプリケーションとして実証評価した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究では、研究期間を通して、1) SRv6が利用可能なネットワークの相互接続環境の構築、2) ネットワークセグメントのセマンティクスリポジトリの確立、3)
提案テストベッド基盤上での実証的評価という3つのマイルストーンを設定して進めている。当該年度では、研究計画通り、1) SRv6が利用可能なネットワークの
相互接続環境の構築と2) ネットワークセグメントのセマンティクスリポジトリの確立に取り組み、3)の実証実験環境を構築し、アプリケーションによる実証的評価を実施した。そのため、概ね当初の計画通り研究開発が推移していることから、順調に進展していると判断している。

Strategy for Future Research Activity

当該年度は当初の研究開発通り、順調に研究開発が進展した。一方で、成果発表予定としていた国際会議の計画変更等により、次年度以降に研究期間を延長し、成果報告活動に取り込む予定である。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Florida(米国)

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] Kasetsart University(タイ)

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] University of Florida(米国)

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] University of Florida(米国)

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] The Convergence of Container and Traditional Virtualization: Strengths and Limitations2023

    • Author(s)
      Guoqing Li, Keichi Takahashi, Kohei Ichikawa, Hajimu Iida, Chawanat Nakasan, Pattara Leelaprute, Pree Thiengburanathum, Passakorn Phannachitta
    • Journal Title

      SN Computer Science

      Volume: 4 Issue: 4 Pages: 387-387

    • DOI

      10.1007/s42979-023-01827-9

    • Related Report
      2023 Research-status Report 2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Multi-Objective Optimization of Controller Placement in Distributed ONOS Networks2023

    • Author(s)
      Kang Xingyuan, Keichi Takahashi, Chawanat Nakasan, Kohei Ichikawa, Hajimu Iida
    • Organizer
      2023 Eleventh International Symposium on Computing and Networking (CANDAR)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Portable Containerized MPI Application Using UCX Replacement Method2023

    • Author(s)
      Sorawit Manatura, Kohei Ichikawa, Chantana Chantrapornchai, Chawanat Nakasan, Pattara Leelaprute, Arnon Rungsawang, Bundit Manaskasemsak
    • Organizer
      18th International Conference on P2P, Parallel, Grid, Cloud and Internet Computing (3PGCIC-2023)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A node selection algorithm for hybrid peer-to-peer services based on a modified dueling-DQN model2023

    • Author(s)
      Gao Shan, Kohei Ichikawa, Hajimu Iida
    • Organizer
      情報処理学会研究報告インターネットと運用技術(IOT)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Acar: An application-aware network routing system using SRv62022

    • Author(s)
      Tomoki Sugiura, Keichi Takahashi, Kohei Ichikawa, Hajimu Iida
    • Organizer
      2022 IEEE 19th Annual Consumer Communications & Networking Conference
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] SRv6を用いたアプリケーションの特性を考慮した通信経路制御手法2021

    • Author(s)
      杉浦智基, 高橋慧智, 市川昊平, 飯田元
    • Organizer
      情報処理学会インターネットと運用技術 (IOT)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] Software of Cloud Computing

    • URL

      https://sdlab.naist.jp/project/cloud-computing/

    • Related Report
      2023 Research-status Report 2022 Research-status Report 2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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