オンライン局所法的手法を組み込んだ分散システムの構築

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11680367
• Research Institution: Hiroshima City University
• Principal Investigator: 吉田 典可 広島市立大学, 情報科学部, 教授 (60037728)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 上土井 陽子 広島市立大学, 情報科学部, 助手 (80264935)
• Keywords: 分散システム / オンラインアルゴリズム / ネットワークルーティング / 負荷分散 / マシンスケジューリング / 局所アルゴリズム / 合意問題

Research Abstract

本研究では、分散システムの性能と信頼性の向上および拡張可能性の確保を目的として、オンラインで動作するネットワーク構造の分散システムを対象に以下の2項目について理論的および実験的に考察した。
1.オンラインルーティング・スケジューリングアルゴリズムの開発(主として上土井)分散システムで効率良く負荷を分散するためマシン上での負荷と通信オーバーヘッドの和の最小化を目的としたオンラインルーティング・スケジューリング問題を定式化した。理論的解析をもつアルゴリズムを基に貪欲法よりも良質な解を高速に求めるオンラインスケジューリングアルゴリズムを提案した。さらに、提案スケジューリングアルゴリズムをオンラインルーティング・スケジューリング問題に対するアルゴリズムに拡張した。
2.合意問題に対する局所アルゴリズムの開発(主として吉田)分散環境で複数の非同期なプロセスの同期化に重要な応用をもつ合意問題に対する局所アルゴリズムである共有メモリアルゴリズムを開発した。提案アルゴリズムでは複数のプロセスが協調し、かつ、停止故障したプロセスが存在しても故障していないプロセスが同じ合意を得る。提案非同期共有メモリ合意アルゴリズムが耐故障性をもつことを理論的に証明した。
上記1.、2.で開発提案したアルゴリズムを本研究者所属の研究室と学科共有設備としての現有の40台のワークステーションにより構成される分散環境上に実現し、計算機実験により提案手法の有効性を確認した。実験精度の向上と多次元測定評価手法を実現するため、実施における初期設定および各実験段階の運用監視とデータ収集制御のため、運用制御用PC(移動型)2台および運用・監視データ表示用液晶プロジェクタ1台を付設した。

Research Products

• [Publications] 大谷、上土井、吉田: "オンライン負荷分散問題に対する-解法"電気・情報関連学会中国支部第50回連合大会講演論文集. 273-273 (1999)
• [Publications] 齋藤、大谷、上土井、吉田: "負荷分散問題に対するオンライン・アルゴリズム"電子情報通信学会技術研究報告. COMP99(発表予定). (2000)
• [Publications] 松浦、上土井、吉田: "競合を考慮した合意問題に対する共有メモリアルゴリズム"2000年IEEE広島学生シンポジウム論文集. 162-162 (2000)