ノンストップ・メトロポリタンエリアネットワークに関する研究

• 研究課題/領域番号: 09680429
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 社会システム工学
• 研究機関: 東京都立大学
• 研究代表者: 岩崎 一彦 東京都立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40232649)
• 研究分担者: 出先 善久 (出崎 善久) 東京都立大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50291571) ; 三浦 幸也 東京都立大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00254152)
• 研究期間 (年度): 1997 – 1999
• 研究課題ステータス: 完了 (1999年度)
• 配分額: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円); 1999年度: 500千円 (直接経費: 500千円); 1998年度: 500千円 (直接経費: 500千円); 1997年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
• キーワード: メトロポリタンエリアネットワーク / ローカルエリアネットワーク / ディペンダブルコンピューティング / パケット損失 / たたみ込み符号 / マルチキャスト / TCP / IPパケット / FPGA / インターネット / ネットワーク / フォールトトレランス / 誤り検出 / 障害解析

研究概要

本研究の目的は,メトロポリタンエリアおよびローカルエリアネットワークにおける障害発生のメカニズムを解析するとともに,障害予防手法,あるいは万一障害が生じてもその影響を局所的に留めるようなディペンダブルコンピューティング技術を研究開発することである.平成9年度から11年度における本研究の成果の概要を以下にまとめる.
TCPやIPで用いられているチェックサムによる誤り検出方式の誤り見逃し確率の評価をおこなった.チェックサムにおいて受診側が誤りが生じなかったと判断して受理するパケットの集合を非線形符号をみなし,その距離分布の一部を求め誤り見逃し確率の上界,下界の評価をおこなった.
インターネットにおける実際のパケット損失を解析するため,UDPパケットを送受信する観測ツールを設計した.このソフトウェアを用いて日本国内におけるエンドホスト間でのパケットの転送遅延と損失の様子を調べた.秋田大学,千葉大学,大阪大学,九州工業大学の協力を得て測定をおこなった.結果の1つとして,連続する誤りの発生メカニズムをモデル化した.
たたみ込み符号を用いたパケット損失回復方式について提案した.伝送路上でのパケット損失は独立に発生すると仮定し,パケット損失回復能力の理論解析をおこなった.パケット損失が回復可能であるための十分条件を導出した.同程度の冗長度を持つ単純パリティ方式と提案方式の比較をおこなった.シミュレーションの結果,提案方式の回復能力が優れていることが分かった.マルチキャストへの応用も検討した.
インターネットの普及に伴い,TCP/IPパケットの処理が専用ハードウェア上でおこなわれるようになりつつある.TCP/IP機能の一部とPOP3およびHTTPを処理するためハードウェアを設計した.ハードウェア記述言語VHDLを用いた.約20000ゲート規模のFPGAデバイス上に実装し動作を確認した.

研究成果

• [文献書誌] Y. Desaki, K. Iwasaki, Y. Miura, D. Yokota: "Double and Triple Error, Detection Copalibty of Internet Checksum and Estimation of Profability of Undetectable Error"Pacific Rim International Symposium on Fault Tolerant Systems. 47-52 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 千葉、新井、山口、出崎、岩崎: "エンドホスト間における連続するパケット損失の性質"電子情報通信学会技術研究報告. cpsy98-152. 9-14 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] M. Arai, A. Chiba, K. Iwasaki: "The measuremnt and modeling of burast packet losoes in Internet end-to-end communications"Pacific Rim International Symposium on Dependabk Conputing. 260-267 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] A. Yamaguchi, M. Arai, K. Iwasaki: "Using Wyner-Ash cdes to inprove reliable multicast"Memoirs of Graduate School of engineering, Tokyo Metropolitan Clrmi. 49. 122-128 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] M, Arai, A. Yamaguchi, K. Iwasaki: "Method to recover Internet packet losses using (n,n-1,m) convolutional cdes"International Conperence on Dependable Systems and Networks. (掲載予定). (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 市野、藤本、岩崎: "TCPI/IP処理用回路の設計とFPGAによる実装"電子情報通信学会技術報告. FTS99-36. 37-42 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 谷荻隆嗣編著 岩崎一彦分担執筆: "情報通信とディジタル信号処理(5章信号の誤り訂正と誤り制御)"コロナ社. 299(30) (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 岩崎一彦: "ネットワークシステム構成論"コロナ社. 200 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Y. Swaki, K. Iwasaki, Y. Miura, and D. Yokoto: "Double and Triple Error Detecting Capability of Internet Checksum and Estimation of Probability of Undetectable Error"1997 Pacific Rim International Symposium on Fault Tolerant Systems. 47-52 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] A. Chiba, M. Arai, A. Yamaguchi, Y. Desaki, and K. Iwasaki: "A Study on the End-to-End Behavior of Burst Packet Losses"Technical Report of IEICE. CPSY98-152. 9-14 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] M. Arai, A. Chiba, and K. Iwasaki: "The measurement and modeling of burst packet losses in Internet end-to-end communications"1999 Pacific Rim International Symposium on Dependable Computing. 260-267 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] A. Yamaguchi, M. Arai, and K. Iwasaki: "Using Wyner-Ash Codes to Improve Reliable Multicast"Memoirs of Graduate School of Engineering, Tokyo Metropolitan University. No. 49. 122-128 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] M. Arai, A. Yamaguchi, and K. Iwasaki: "Method to recover Internet packet losses using (n, n-l, m) convolutional codes"International Symposium on Dependable Systems and Networks. (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K. Ichino, H. Fujimoto, and K. Iwasaki: "A design of a TCP/IP processing unit and its implementation on an FPGA device"Technical Report of IEICE. FTS99-36. 37-42 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] 市野憲一,藤本博昭,岩崎一彦: "TCP/IP処理用回路の設計とFPGAによる実装"電子情報通信学会技術研究報告. FTS99-36. 37-42 (1999)
• [文献書誌] M.Arai, A.Yamaguchi, K.Iwasaki: "Using Wyner-Ash codes to improve UDD/IP transmission"The Third European Dependable Computing Conference. (1999)
• [文献書誌] 新井雅之,山口アンナ,岩崎一彦: "ワイナー・アッシュ符号によるパケット損失回復方式"電子情報通信学会技術研究報告. FTS99-45. 9-16 (1999)
• [文献書誌] M.Arai, A.Chiba, K.Iwasaki: "The measurement and modeling of burrt packet losses in lnternet end to end communications"1999 Pacific Rim Sympsium on Dopenduble Cempating. 260-267 (1999)
• [文献書誌] A.Yamaguchi, M.Arai, K.Iwasaki: "Using Wyner-Ash codes to improve reliable multicast"Memairs of Graduate School of Engineering, Tokyo Metropolian University. 49. (2000)
• [文献書誌] 岡田昇,新井雅之,出崎善久,岩崎一彦: "ある大学間のインターネット通信におけるパケット転送遅延の変動"2000年 電子情報通信学会 総合大会. D-10-8. (2000)
• [文献書誌] 岩崎一彦: "ネットワークシステム構成論"コロナ社 (予定). 150 (2000)
• [文献書誌] 千葉,岩崎,出崎,高岡: "次数5の正則結合網の提案" 情報処理学会論文誌. 39・11. 3150-3153 (1998)
• [文献書誌] 千葉,平澤,出崎,岩崎: "ネットワーク性能評価プログラムによるIPパケットの挙動解析" 電子情報通信学会技術報告. FTS98-63. 33-38 (1998)
• [文献書誌] 千葉,新井,山口,出崎,岩崎: "エンドホスト間における連続するパケット損失の性質" 電子情報通信学会技術報告. CPSY98-152. 9-14 (1999)
• [文献書誌] 新井,千葉,山口,出崎,岩崎: "ネットワークにおけるバーストパケット損失の測定とモデル化" 電子情報通信学会総合大会. 発表予定. (1999)
• [文献書誌] 岩崎一彦 分担執筆: "エンサイクロペディア電子情報通信ハンドブック,8-13編高信頼コンピュータ" 電子情報通信学会編,オーム社, 1127-1133 (1/3) (1998)
• [文献書誌] 出崎 岩崎 三浦 横田: "Double and Tripple Error Detecting Capability of Internet Checksum" 電子情報通信学会 情報システムソサイエティ大会. SD-3-1. 302-303 (1997)
• [文献書誌] 石井 岩崎 出崎 三浦: "ローカルエリアネットワークにおけるパケット多重通信の一実験" 電子情報通信学会 情報システムソサイエティ大会. SD-3-2. 304-305 (1997)
• [文献書誌] Y.Desaki,K.Iwasaki,Y.Miura,D.Yokota: "Double and Tripple Error Detecting Capability of Internet Checksum and Estimation of Probability of Untletectalle Error" Pacific Rim International Symposiwm on Fault Tolerant Systems. 47-52 (1997)
• [文献書誌] 千葉 柴山 出崎 岩崎: "LANアナライザによる工学部LANエラー測定" 電子情報通信学会総合大会. D-10. (1998)
• [文献書誌] 出崎 小早川 岩崎: "TCP/IPチェックサムの4重誤り検出能力に関する一考察" 電子情報通信学会総合大会. D-10. (1998)