2014 Fiscal Year Research-status Report
省電力化を考慮した高信頼・高可用Ｐ２Ｐシステムの研究
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25330118
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| Research Institution | Rissho University |
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Principal Investigator |
榎戸 智也 立正大学, 経営学部, 教授 (10360158)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 分散アルゴリズム / 省エネルギー / 情報通信工学 / 情報システム / グリーン・コンピューティング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、Peer-to-Peer(P2P)システムにおいて、応用プログラムの多重実行によりシステムの信頼性および可用性を向上する場合にシステム全体の消費電力を低減するよう各応用プログラムを多重実行するためのピアグループを選定するアルゴリズムを提案する。
平成26年度は、平成25年度に設計した1台のピア上で応用プログラムが実行された場合のピアの消費電力と応用プログラムの応答時間を推定するアルゴリズムの実装と動作検証を実施した。このアルゴリズムは、平成25年度に定式化したピアの計算モデルと消費電力モデルをもとに1つのピア上で同時に実行される応用プログラムの数からピアの消費電力と各応用プログラムの応答時間を推定する。次に、平成25年度に設計したシステム全体の消費電力を低減でき、かつ、応用プログラムの応答時間を短縮できるピアグループ選定アルゴリズムの実装と動作検証を実施した。実装したピアグループの選定アルゴリズムは、各ピアの消費電力と応用プログラムの応答時間を推定するアルゴリズムの結果をもとに、各応用プログラムを多重実行する場合に消費電力を低減でき、かつ、応用プログラムの応答時間を短縮できるピアのグループを選定する。ピアグループ選定アルゴリズムの実装後、シミュレーション環境を構築し、提案したアルゴリズムをシステムの総消費電力および応用プログラムの応答時間の観点から評価した。
応用プログラムの多重実行では、少なくとも1つのピア上でプログラムの実行が完了すると他のピア上で多重実行されているプログラムの実行は不要となる。この不要な応用プログラムの実行で消費される電力を削減するために、平成25年度に不要な応用プログラムの実行を停止するための制御方式を設計した。平成26年度は、この不要な応用プログラムの実行を停止するための制御方式の実装も実施した。
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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
交付申請書の平成26年度 研究実施計画に記載したピアの消費電力と応答の推定アルゴリズム、システム全体の消費電力を低減でき、かつ、応用プログラムの応答時間を短縮できるピアグループ選定アルゴリズムの実装、動作検証およびシミュレーション環境を用いた評価を実施できている。また、応用プログラムの多重実行において、不要な応用プログラムの実行により消費される電力を削減する多重化制御方式の実装も実施できている。以上のことから、研究計画通りに親展していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度に実装したシミュレーション環境を用いて、ピアグループの選定アルゴリズムおよび多重化制御方式の評価を継続して行う。評価では、システム内のピア数、通信遅延時間、同時障害ピア数、同時実行応用プログラム数等のシステムパラメータを変化させ提案手法の有効性を評価する。この評価結果をもとに、ピアの消費電力と応用プログラムの応答時間の推定アルゴリズム、ピアグループの選定アルゴリズム、および不要な応用プログラムの実行を停止する多重化制御方式の改良を実施する。
現在、実装が完了しているピアグループの選定アルゴリズムでは、ピアグループの選定アルゴリズムを開始する前にクライアントピアが対象となるサーバピアの状態を取得する必要がある。シミュレーション環境にてアルゴリズムの評価を行った結果、このサーバの状態取得のための通信中に発生するサーバピア上での応用プログラムの状態変化が消費電力と応用プログラムの応答時間推定に大きく影響を及ぼすことが分かった。また、実環境で現在のアルゴリズムを用いた場合、この影響により消費電力と応答時間の推定の正確さが不十分になることが分かった。よって、平成27年度の実施計画では、実環境を用いた実験を実施する予定であったが、クライアントピアとサーバピアの間で応用プログラムの状態を確認するための通信をすること無く、サーバピアの消費電力と応用プログラムの応答時間を推定できるようにアルゴリズムを改良することを優先する。この改良が完了し、シミュレーション結果で問題がなければ、実環境での実験・評価を実施する。
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