2019 Fiscal Year Research-status Report
パケット処理キャッシュを用いたパケット予測処理に関する研究
| Project/Area Number |
18K18022
|
|---|
| Research Institution | The University of Electro-Communications |
|---|
Principal Investigator |
八巻 隼人 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (20782197)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | パケット予測処理 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
2019年度は，申請者の提案する，要求・応用モデルを利用したパケット予測処理機構に関して，実ネットワークトレースを用いた評価を行った．特に，近年のパケット処理キャッシュ(PPC)の研究で顕著なキャッシュミス削減効果を示した多階層のPPCに対して提案機構の有効性を確認した．十種程度のネットワークから得られたパケットトレースを用いたシミュレーションの結果，提案手法により多くのネットワークにおいてPPCミス率は5%程度まで削減できることが明らかとなった．これは，近年提案された多階層PPCのミス率から，更に平均して13.4%(アップストリーム)，47.6%(ダウンストリーム)のPPCミス率改善となる．その結果，従来の多階層PPCに対して1.38倍のテーブル検索スループット(1.5Tbps)を74%の消費電力で実現できることを明らかにした．本評価は2020年4月現在において，論文誌に投稿中である．
また，更なる初期参照ミスの削減手法として，ポート番号の連続する通信に向けたパケット予測処理機構についても検討した．研究成果を公表できる段階には達していないが，本提案機構をPPCに適用することで，最初に述べた要求・応答モデルベースのパケット予測処理機構によるPPCのミス率から更に初期参照ミスを削減可能であることがわかっている．一方で，現状の問題として，本提案機構を実装するために多大なPPCエントリを要しており，より少ないエントリ数で高い精度の予測を行うことが課題であることがわかった．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2019年度の研究実施はおおむね研究計画通り順調に進展していると評価する．この理由について，以下で2つの提案手法それぞれの進捗と合わせて報告する．
要求・応答モデルを利用した初期参照ミスの削減手法に関して，前年度はその可能性について検討するのみであったが，2019年度は実ネットワークトレースを用いた評価により，その有用性を明らかにした．特に，この成果は，近年のPPCに関する研究より得られた多階層PPCと組み合わせることで更なる性能向上が示せており，当初の期待を超える結果となっている．
また，ポートの連続性に着目した初期参照ミス削減手法についても前年度は未検討であった．これに対し，2019年度はその実現手法とアーキテクチャについて検討し，また初期評価を行っている．まだ手法には実用上の課題が存在するが，当初の予想通り初期参照ミスを削減できる見込みがあることを示せている．
これらより，2019年度の本研究課題の実施は，おおむね実研究計画に従って順調に進展していると言える．
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の推進方策については概ね研究計画に従う，
要求・応答モデルを利用した初期参照ミスの削減手法については，ハードウェアに関して評価できておらず，実験用のハードウェアFPGAを用いた評価が必要である．ハードウェア実装に関しては，過去の研究においてPPCに関連する技術のハードウェア実装を経験しており，問題なく実装できると考えている．
また，ポートの連続性に着目した初期参照ミスの削減手法については，現在までの進捗状況で説明したようにいまだ課題が存在する．そこで，まずは課題の解決に向けたアーキテクチャの提案が必須となる．その後，我々の作成したPPCシミュレータと実ネットワークのトレースを用いて，その有用性について評価する．本手法も要求・応答モデルを利用した初期参照ミス削減手法と同様に，FPGA等を用いたハードウェアに関する評価を行う予定である．
最終的に，提案した2手法を組み合わせた場合の，初期参照ミス削減効果およびハードウェア実装コストについても評価する予定である．
|
Research Products
(1 results)
