| 研究課題/領域番号 |
19K11953
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分60060:情報ネットワーク関連
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| 研究機関 | 神奈川大学 |
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研究代表者 |
田中 賢 神奈川大学, 情報学部, 教授 (50272810)
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| 研究分担者 |
三河 賢治 前橋工科大学, 工学部, 教授 (00344838)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | パケット分類 / 決定木 / RBT / C1P / Circ1P / ルールリスト / 最適化 / ルールリスト最適化 / ルール順序最適化 / NP困難 / ホワイトリスト / DAG / SATソルバ / GNS3 / 連 / NFV / MDD |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、セキュリティの確保や柔軟なネットワーク運用、コスト削減などを目指したネットワーク機能の仮想化(NFV Network Functions Virtualization)が実用段階に入りつつある。本研究ではNFV環境の下で複雑な条件に従った高速なパケット分類アルゴリズムの確立を目指す。研究の根幹をなすのは、少ないメモリ量で動作する高速な分類アルゴリズムの考案である。今後複雑なクラウドインフラやIoT化が普及していく中で、安価な汎用ハードウェアによって高度なネットワーク機能を実現することが必須となるからである。考案されたアルゴリズムは様々なネットワーク機器に組み込まれ今日の情報社会を支える基幹技術の一つとなる。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、複雑なルールを対象とするパケット分類問題に対して高速なパケット分類実現のために必要なC1PおよびCirc1Pに対する決定木構築アルゴリズムを実現した。ルールリストを二値行列として見たときのC1Pを詳細に分析し、その判定と入れ替えを行う効率的な手法を検討した。関連する文献の調査と分析、分類にもとづき、連を統一する操作とその時間計算量について詳細な分析を行った。これらの結果について高速なパケット分類実現のために必要なC1PおよびCirc1Pに対するアルゴリズムを構築した。実際のIP4パケットを想定し108ビットの連について統合操作の計算機実験を行いその有効性を確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
リモートワークの急激な普及に伴い、企業や官公庁、研究機関においてセキュリティの確保や機器性能の限界、ネットワーク運用の難しさなどが大きな問題となっている。NFVの下では、IPアドレスやプロトコルからセッション、アプリケーションなどの通信内容に応じたネットワーク構成の柔軟な変更が仮想環境上の高速なソフトウェアで実現される必要がある。本研究ではこの点に着目し、NFV環境の下で複雑な条件に従った高速なパケット分類アルゴリズムを構築した。考案した方法は、今後リモートワークを前提としたクラウドシステムへと移行する中で、汎用ハードウェアによって高度なネットワーク機能を実現するための必須の技術になる。
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