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生命情報通信ネットワーク制御機構をモデルにした分散平均化輻輳回避システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 16310117
研究種目

基盤研究(B)

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・安全システム
研究機関九州大学

研究代表者

岡本 正宏  九州大学, 大学院農学研究院, 教授 (40211122)

研究分担者 立原 克哉  株式会社ランドコンピュータ, システム事業部, 技術研究員
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
14,800千円 (直接経費: 14,800千円)
2006年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2005年度: 5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
2004年度: 7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
キーワードルーティングシステム / 生命情報通信 / 生物模倣 / 輻輳制御 / 酵素反応フィードバック / 耐障害性 / 分散制御 / 生命型情報通信 / フォルトトレラント
研究概要

平成16年度、17年度において、大規模なネットワークシステムを解析するために、階層化ネットワーク(オーバーレイ)を構築し、上位のエリア層、下位のノード層のそれぞれにおいて、酵素反応系フィードバック機構を取り入れたルーティングアルゴリズムを考案し、経路の障害を想定し、任意の時刻にあるノード間の通信帯域を減少させて、設計したルーティングシステムの耐障害性(フォルトトレランシー)を調べた。その結果、障害に対し、臨機応変に途中経路が変更され、パッセージの平均化も保持できた。ランダムネットワーク構造、スケールフリーネットワーク構造のいずれにおいても、SPFやECMP(Equal Cost Multi Path)に比較して、耐障害能力が高いことが明らかになった。
今年度は、まず、36個のノードから構成されるIPネットワークを用いたネットワーク障害(ノード間の通信帯域障害を仮定)実験を行った.ネットワーク内の3箇所のノード間リンクの最大通信速度を順次,10分の1に,また,順次,障害を回復させた場合の,各データパケットの送信時間推移と送信経路を調べた.その結果,障害時においてもデータパケットの送信時間の増加はほとんどみられず,また障害回復後に,速やかに送信時間推移がほぼ一定になった.
さらに,大規模ネットワークに提案アルゴリズムを適用するために,オーバレイネットワークを想定した.具体的には,6個のノードを束ねる6個のエリアネットワーク(オーバレイネットワーク)においても,上記と同様のルーチングアルゴリズムを適用する(階層型適応ルーティングアルゴリズム).同様のネットワーク障害実験を行ったところ,階層型適応ルーティングアルゴリズムは,階層型でない適応ルーティングアルゴリズムに比べて,障害に対する応答がはやく,データパケットの送信時間の乱れもほとんどなかった,そこで,階層型適応ルーティングアルゴリズムを,エリア内に6個のノードを持ち,30個のエリアから構成されるスケールフリーエリアネットワーク(計180個のノードネットワーク)に適用し,2864個のデータパケットの送受信を行わせ,各データパケットの送信時間推移を調べた.その結果、小規模のネットワーク(6個のエリアネットワーク)と同様の結果が得られ,提案した階層型適応ルーティングアルゴリズムの有用性が明らかとなった.

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (12件)

  • [雑誌論文] A Bio-inspired Adaptive Routing Based on Enzymatic Feedback Control Mechanism in Metabolic Networks2007

    • 著者名/発表者名
      Tadasuke Nozoe, Takashi Kawauchi, Masahiro Okamoto
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Engineering and Computer Science (IMECS2007) 2

      ページ: 1361-1365

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Bio-inspired Adaptive Routing Based on Enzymatic Feedback Control Mechanism in Metabolic Networks2007

    • 著者名/発表者名
      T.Nozoe, T.Kawauchi, M.Okamoto
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Engineering and Computer Science IMECS2007, Vol.2

      ページ: 1361-1365

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Bio-inspired Adaptive Routing based on Enzymatic Feedback Control Mechanism in Metabolic Networks2007

    • 著者名/発表者名
      Tadasuke Nozoe, Takashi Kawauchi, Masahiro Okamoto
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Engineering and Computer Science (IMECS2007) 2

      ページ: 1361-1365

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Biologically Inspired Adaptive Routing by Mimicking Enzymic Feedback Control Mechanism in the Cell2006

    • 著者名/発表者名
      Kawauchi, T., Nonoe, T., Okamoto, M.
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 3953

      ページ: 371-378

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 代謝ネットワーク中における酵素反応フィードバック機構を模倣した適応型ルーチングアルゴリズム2006

    • 著者名/発表者名
      野副忠佑, 河内 尚, 岡本正宏
    • 雑誌名

      信学技報(IEICE Technical Report) NS2006

      ページ: 49-54

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Biologically Inspired Adaptive Routing by Mimicking Enzymic Feedback Control Mechanism in the Cell2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kawauchi, T.Nozoe, M.Okamoto
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science Vol.3953

      ページ: 371-378

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Design of Novel Adaptive Routing by Mimicking enzymic Feedback Control Mechanism in the Cell2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kawauchi, M.Okamoto, M.Hirakawa
    • 雑誌名

      Proc. 10th. Intl. Sympo. on Artificial Life and Robotics (AROB 10th' 05)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Design of Novel Adaptive Routing by Mimicking Enzymic Feedback Control Mechanism in the Cell2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kawauchi, M.Okamoto, M.Hirakawa
    • 雑誌名

      Proceeding of 10^<th>, International Symposium on Artificial Life And Robotics ARBlOth '05

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Design of Novel Adaptive Routing by Mimicking enzymic Feedback Control Mechanism in the Cell2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kawauchi, M.Okamoto, M.Hirakawa
    • 雑誌名

      Proc. 10^<th>. Intl.Sympo. on Artificial Life and Robotics (AROB 10^<th> '05)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Biomimetic Design of Adaptive Routing Based on Fedback Control Mechanism of Enzymatic Reaction System in the Cell2004

    • 著者名/発表者名
      T.Kawauchi, M.Okamoto, M.Hirakawa
    • 雑誌名

      Proc. Intl. Conf. on Computing, Communications and Control Technologies (CCCT2004) 5

      ページ: 386-390

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Biomimetic Design of Adaptive Routing Based on Feedback Control Mechanism of Enzymatic Reaction System in the Cell2004

    • 著者名/発表者名
      T.Kawauchi, M.Okamoto, M.Hirakawa
    • 雑誌名

      Proceeding of International Conference on Computing, Communication and Control Technologies 2004 CCCT2004, vol 5

      ページ: 386-390

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Biomimetic Design of Adaptive Routing Based on Fedback Control Mechanism of Enzymatic Reaction System in the Cell.2004

    • 著者名/発表者名
      T.Kawauchi, M.Okamoto, M.Hirakawa
    • 雑誌名

      Proc.Intl.Conf. on Computing, Communications and Control Technologies(CCCT2004) 5

      ページ: 386-390

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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