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分散SDN制御網におけるリンク顕著性に着目したコントローラ配置・追加位置決定手法

研究課題

研究課題/領域番号 18K18046
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分60060:情報ネットワーク関連
研究機関国立研究開発法人情報通信研究機構

研究代表者

平山 孝弘  国立研究開発法人情報通信研究機構, ネットワークシステム研究所ネットワーク基盤研究室, 研究員 (70745687)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードソフトウェア定義ネットワーク(SDN) / 分散SDN制御 / コントローラ配置問題 / 複雑系ネットワーク / ソフトウェア定義ネットワーク (SDN) / ネットワーク仮想化 (NFV) / 情報ネットワーク / SDN
研究成果の概要

与えられたネットワークトポロジーに対して、分散型のSDNコントローラの配置を決定する手法を考案した。NP困難な施設配置問題を解く従来のアプローチとは異なり、顕著性に着目してコントローラの配置を決定する手法を提案し、従来より少ない計算量で、コントローラ-スイッチ間の平均遅延を小さく抑える配置を求められることを確認した。
また、ネットワークノードの増減に合わせて、コントローラ数の増減/再配置を行う手法を考案し、新たな適用先として仮想化されたネットワーク(スライス)の設計に応用できることを示した。ノードの増減に応じてスライスを再構成する際に、提案手法は再構成時のコストを低く抑えられることを確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

今後のICT基盤を支える重要な要素技術である、SDNによる柔軟なトラヒック制御やNFVによる仮想資源を動的割当の実現には、監視と制御を行うコントローラが重要な役割を担う。コントローラにかかる負荷の集中を避けるには、複数のコントローラを分散配置することが有効だが、従来の整数計画法(施設配置問題)によるアプローチでは多大な計算時間が必要となる。そこで本研究計画では、顕著性という複雑系科学の知見を利用し、最適化問題に依らない新たなアプローチで、計算時間を抑えつつ分散型コントローラの配置を決定できることを示した。この知見は情報ネットワークに限らず、様々な施設配置問題に関連する課題への応用が期待できる。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2020 2018

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] Virtual Network Function Placement Method for Evolving Network Slices based on Salience2020

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Hirayama, Mashiro Jibiki Ved P. Kafle
    • 学会等名
      IEEE CCNC
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分散型SDN制御プレーンにおけるリンク顕著性に着目したコントローラ配置決定手法の一検討2018

    • 著者名/発表者名
      平山孝弘、宮澤高也、Abu Hena Al Muktadir、原井洋明、ベド カフレ
    • 学会等名
      電子情報通信学会 情報ネットワーク研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Salience-based Distributed Controllers Placement in Software Defined Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Hirayama, Takaya Miyazawa, Abu Hena Al Muktadir, Hiroaki Harai and Ved P. Kafle
    • 学会等名
      IEEE Globecom
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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