| Project/Area Number |
22K12019
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 60060:Information network-related
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
中里 秀則 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (30329156)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 情報指向ネットワーク / IPFS / ピア・ツー・ピア / ICN / 経路探索 / 分散ハッシュテーブル / Kademlia |
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| Outline of Research at the Start |
情報指向ネットワークでは、コンテンツ取得を容易にするとともに、セキュリティの向上、ネットワークやサーバの負荷軽減が期待されている。情報指向ネットワークではコンテンツの名前に基づき情報の転送を行うが、コンテンツの数は、サーバの数の100万倍も多いといわれており、情報を転送する宛先への経路をどのように探索するかが大きな課題である。そこで、本研究では、分散ハッシュテーブルという技術を用いてコンテンツの探索を行うとともに、その技術を用いて探索する上で必要となる探索時間を短縮して高速化するために、探索自体で情報のやり取りをする物理経路を短縮する方法についても検討を加える。
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| Outline of Annual Research Achievements |
情報指向ネットワーク (ICN) ではコンテンツの名前に基づき情報の転送を行うが、コンテンツの数は、サーバの数の100万倍も多いといわれており、情報を転送する宛先への経路をどのように探索するかが大きな課題である。そこで、本研究では、分散ハッシュテーブル (DHT) という技術を用いてコンテンツの探索を行うとともに、その技術を用いて探索する上で必要となる探索時間を短縮して高速化するために、探索自体で情報のやり取りをする物理経路を短縮する方法についても検討を加える。
DHTとして使用するKademliaにおいて、物理的に近くに配置すべきノードは，Kademlia tree上、探索を行うノードと異なるsubtreeに属するノードである。このことから、論理的な隣接ノード間の物理距離を短縮するための、ノードの最適配置方法として、探索を行うノードと異なるsubtreeに属するノードを少なくとも一つ、探索を行うノードの近傍に配置することとし、その配置を実現するノード配置アルゴリズムを提案した。また、提案したノード配置アルゴリズムについてシミュレーションによる評価を行った。
大規模ネットワークはノード配置についても、集中制御ではなく、分散制御によって実施することが望ましい。上記提案アルゴリズムは、配置当初に割り当てたノード識別子を、アルゴリズムが選定する2ノードペアの間で交換することによって、構成を更新する。よって分散制御による配置が可能となっている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究開発では、まず最初に、論理トポロジを物理トポロジに配置する上での最適化について検討することとしていた。
研究実績の概要で記述した通り、論理ノードの配置の良さを評価する方法について定式化は完了した。全世界をカバーするグリッド状のネットワークに対して、ヒルベルト曲線を利用してKademlia treeのノードに識別子を付与し、任意のノードに対して、その
識別子に対してKademlia tree上のsubtreeに属するノードが隣接するように識別子を入れ替えるアルゴリズムを提案し、入れ替えられた識別子をノードに付与することによってノード配置をおこなう。このノード配置について検索時間に関する評価をおこなった。
このアルゴリズムは、縦方向と横方向に識別子を入れ替えるアルゴリズムとなっており、分散的に並列に繰り返すことが可能であり、ネットワーク全体像がなくても、縦方向と横方向それぞれで情報交換を可能にすれば、分散処理可能な方式となっている。
以上から、検討の第2段階のアルゴリズム分散化までは進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究開発最終年度では、分散化したアルゴリズムのための情報交換プロトコルの詳細について検討するとともに、論理ノード移動のために、周辺ノードのもつ経路情報を変更するプロトコルについて検討する。
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