2019 Fiscal Year Annual Research Report
Physical network recovery after large-scale failures
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17K00137
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
源田 浩一 日本大学, 工学部, 教授 (00564105)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 激甚災害 / ネットワーク / 最適化 / 故障 / トラヒック |
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| Outline of Annual Research Achievements |
激甚災害により通信ネットワークが想定外の大被害を受けたとき、「物理設備のどこから修復すべきか、部分的なネットワークでトラヒックをどのように流すと効果的か」が重要な課題となる。そこで本研究では、【研究1】トラヒック需要等を考慮し既存方法の実用性を高める、【研究2】大規模ネットワークへの適用性を高める、【研究3】本方法と既存方法の統合方法を検討する、【研究4】実機検証を通して有効性を評価する、に取り組んだ。
【研究1】では、ネットワーク復旧時の要件として速やかな通信疎通回復とトラヒックの公平回復に着目した復旧順序決定法を提案した。MILPによる手法と、計算時間短縮の為の分割アルゴリズムを考案した。また、仮想ネットワークを対象に、時間経過で変化する需要に適合するため、仮想パスの復旧を優先する方法を明らかにした。【研究2】では、MILPによる手法の課題であるネットワーク規模（ノード数、リンク数）に伴う計算時間の指数的増加に対し、計算対象とするネットワーク規模を極力小さくすることに着目し、ネットワークを故障エリアと正常エリアに分け、正常エリアを接続性を維持しながら規模削減するネットワーク縮退アルゴリズムを提案した。【研究3】では、既存研究と、【研究1】復旧要件を考慮した順序決定法、【研究2】大規模ネットワークの縮退化の統合が、順序性を考慮することで可能であることを確認した。【研究4】では、検討した復旧順序決定法の実用的活用を目指して、ネットワークシミュレータの実現法に取り組んだ。SDNと、復旧順序決定法を備える復旧順序コントローラを組み合わせた構成を基本とし、1台のパソコンで動作するエミュレータと、ネットワーク機器を用いた環境を実現した。SDNと復旧順序コントローラのリアルタイムな連携法等を実現し、故障発生の検出から、復旧順序の決定、トラヒック復旧までの一連の動作確認を完了した。
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