2017 Fiscal Year Annual Research Report
Technologies for Distributed Systems with NvRAM and Atomic Clocks
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16H01717
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| Research Institution | National Institute of Informatics |
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Principal Investigator |
佐藤 一郎 国立情報学研究所, 情報社会相関研究系, 教授 (80282896)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
倉田 成人 筑波技術大学, 産業技術学部, 教授 (00416869)
中島 達夫 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10251977)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | トランザクション / 分散システム / 原子時計 / 多重バージョン並行制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
不揮発メモリを利用した分散トランザクション(担当:佐藤、中島)は、H28年度までの基本設計を発展させた、それのコアとなるトランザクションエンジン（担当：佐藤）は、H28年度に実装した多重バージョン並行制御(MVCC)機構のプロトタイプの特性を確認するとともに、その発展を行った。MVCCでは書込み処理中に読込み処理があったときは書込み直前の状態（いわゆるスナップショット）を返すことや、読取り処理中でも書込み処理などが実現できることを確認した。その発展としてはSnapshot分離などの分離(Isolation)レベルを複数実装した。また、分散システムにおけるコンセンサス問題の新しい解決法に関する提案と評価をおこなった(担当：中島）。本研究では数多くの計算主体が関与する時のコンセンサス問題を解決するための手法であるProof of Workを使用した際に発生するマイニングの集中化問題に関して注目し、その問題を回避するための集中化を避ける手法を提案し、実際にプロトタイプシステムを実装し評価実験をおこなうことでその有効性を示した。そして原子時計の利用、つまり高精度な時計(担当:佐藤、倉田)に関しては、原子時計の価格高騰などの問題があったが、当初、想定した通りに複数のトランザクションを同一コンピュータで実行することで時計を共有することで高精度時刻となる場合を検証した。本提案方式では分散システム上の読込み処理と書込み処理とともに要求側の時刻をベースに処理する手法となる。H29年度は実験環境の整備も始めた。サーバに関してはクラウドコンピューティング上のサービスの利用を前提とするが、フラッシュ搭載DIMMを利用したサーバ環境を利用できる体制を整えた。この他、当該研究の発信のための国際会議への発表などを数多く実施した。
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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
概ね順調に進んでいる。一点、当初予定になかったこととしては、原子時計の価格が高騰して２台以上の購入が難しくなったことがあげられるが、これは研究応募時に想定された状態といえて、そのときに検討した通りに複数のトランザクションを同一コンピュータで実行することで時計を共有することで高精度時刻となる状況を再現しており、研究の内容自体には影響がない。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き分散トランザクションのコアとなるトランザクションエンジン部分の機能を拡張するととも、その性能向上を目指していく。また、H29年度には複数の分離レベルを実現できるようになったが、どのレベルが適切なのかは、トランザクションを介した読み書きのパターンに依存することから、今後はある程度、多様なユースケースを想定して、そのケースごとに求められる並行制御及び分離レベルを明らかにしていく。
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