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運用品質に因るインセンティブを導入した広域分散エッジコンピューティング環境の研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K20256
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
研究機関大阪大学

研究代表者

柏崎 礼生  大阪大学, サイバーメディアセンター, 招へい准教授 (80422004)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードエッジコンピューティング / SRv6 / レジリエンス / エージェントシミュレーション / 運用品質 / 経済的動機付け / エッジコンピューティング環境 / 情報ネットワーク / 行動変容
研究開始時の研究の概要

複数の組織や個人が計算機資源を提供し合うことにより構成されるエッジコンピューティング環境に着目し、高品質な運用を維持しながらこの環境を持続・拡大させるために、運用品質を根拠としたインセンティブの導入を提案する。提案手法をマルチエージェントシミュレーションを用いて評価するとともに、実際に広く使われるクラウド・コンテナ基盤における提案手法の設計と実装、および広域分散プラットフォームを用いた実環境における評価実験を行い、提案方法の有効性を検証する。

研究成果の概要

本研究は、サービス利用者やデータ提供源により近い場所に配置されたエッジコンピューティング環境における有効な運用品質向上手法を見出すことにある。エッジコンピューティング環境は遅延の低さがその特質の一つとして挙げられるが、それゆえにクラウドコンピューティング環境と比較するとき、計算機資源の集中と大規模化を期待することが難しい。運用品質の維持・向上に伴う経済的な動機付けを与えた時、どのような条件において、運用品質の維持と向上が図られるかをエージェントシミュレーションを用いて評価を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

エッジコンピューティング環境に計算機資源やネットワーク資源を追加すると、利用可能な計算機資源あるいはネットワーク帯域が増大する。しかし運用品質の観点で述べると、耐障害性が増大することで運用品質が向上する。この運用品質の向上を定量化する必要があり、サービスレベル合意に基づく確率論的な耐障害性指数を提案した。分散システムを構成する要素のトポロジと、サービス維持に必要な制約条件を与えることにより、定量的な数値としての指数を得ることができるため、計算機資源やネットワーク資源の追加による投資対効果を定量化することができる。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Resource Allocation Methods among Server Clusters in a Resource Permeating Distributed Computing Platform for 5G Networks2023

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Sasaki, Hiroki Kashiwazaki, Mitsuhiro Osaki, Kazuma Nishiuchi, Ikuo Nakagawa, Shunsuke Kikuchi, Yutaka Kikuchi, Shintaro Hosoai, Hideki Takase
    • 雑誌名

      2023 IEEE 47th Annual Computers, Software, and Applications Conference (COMPSAC)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] SRv6 Network Debugging Support System Assigning Identifiers to SRH2023

    • 著者名/発表者名
      Shuichiro Shimatani, Hiroki Kashiwazaki, Nobukazu Iguchi
    • 雑誌名

      2023 IEEE 47th Annual Computers, Software, and Applications Conference (COMPSAC), 2023

      巻: -

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Proposal of Stochastic Quantitative Resilience Index Based on SLAs for Communication Lines2021

    • 著者名/発表者名
      Kashiwazaki Hiroki、Takakura Hiroki、Shimojo Shinji
    • 雑誌名

      2021 International Conference on Information Networking (ICOIN)

      巻: - ページ: 143-148

    • DOI

      10.1109/icoin50884.2021.9333893

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Evaluation of Stochastic Quantitative Resilience Index Based on SLAs of Communication Lines2021

    • 著者名/発表者名
      Kashiwazaki Hiroki、Takakura Hiroki、Shimojo Shinji
    • 雑誌名

      2021 IEEE 45th Annual Computers, Software, and Applications Conference (COMPSAC)

      巻: - ページ: 1449-1454

    • DOI

      10.1109/compsac51774.2021.00215

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Quantitative Evaluation of a Wide-Area Distributed System with SDN-FIT2020

    • 著者名/発表者名
      Kashiwazaki Hiroki、Takakura Hiroki、Shimojo Shinji
    • 雑誌名

      2020 IEEE 44th Annual Computers, Software, and Applications Conference (COMPSAC)

      巻: - ページ: 607-612

    • DOI

      10.1109/compsac48688.2020.0-189

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Proposal of SDN-FIT System to Evaluate Wide-Area Distributed Applications Based on Exhaustive FIT Scenario Generation2019

    • 著者名/発表者名
      Kashiwazaki Hiroki、Miura Shinnosuke、Shimojo Shinji
    • 雑誌名

      2019 IEEE 43rd Annual Computer Software and Applications Conference (COMPSAC)

      巻: N/A ページ: 36-41

    • DOI

      10.1109/compsac.2019.10180

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Resilience Evaluations of a Wide-area Distributed System with a SDN-FIT system2019

    • 著者名/発表者名
      Kashiwazaki Hiroki、Takakura Hiroki、Shimojo Shinji
    • 雑誌名

      2019 International Conference on Information and Communication Technologies for Disaster Management (ICT-DM)

      巻: N/A ページ: 1-8

    • DOI

      10.1109/ict-dm47966.2019.9032993

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of wide-area distributed services by SDN-FIT system2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kashiwazaki, Shinnosuke Miura, Hiroki Takakura, Shinji Shimojo
    • 雑誌名

      Proceedings of the 48th meeting of the Asia-Pacific Advanced Network

      巻: N/A ページ: 2-11

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 5G通信網向け資源透過型プラットフォームにおけるMECサーバ間の資源配分手法2023

    • 著者名/発表者名
      佐々木 大祐 , 柏崎 礼生 , 大崎 充博 , 西内 一馬 , 中川 郁夫 , 菊地 俊介 , 菊池 豊 , 細合 晋太郎 , 高瀬 英希
    • 学会等名
      情報処理学会インターネットと運用技術研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] SRHへの識別子を付与することによるSRv6パケットの経路可視化システム2023

    • 著者名/発表者名
      嶋谷 修一朗 , 柏崎 礼生 , 井口 信和
    • 学会等名
      情報処理学会インターネットと運用技術研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Resource-transparent wide-area distributed computing environment with a functional paradigm in the Beyond 5G era2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kashiwazaki
    • 学会等名
      APAN55: The 55th Asia-Pacific Advanced Network Meeting, Cloud working group
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Distcloud update 2022Q1~Q2 And Beyond 5G (B5G) update2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kashiwazaki
    • 学会等名
      APAN54: The 54th Asia-Pacific Advanced Network Meeting, Cloud working group
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Distcloud update 2021Q3~Q42022

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kashiwazaki
    • 学会等名
      APAN53: The 53rd Asia-Pacific Advanced Network Meeting, Cloud working group
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Resilience Evaluation by SLA of Line Connectivity Using Discrete Structure Processing System2022

    • 著者名/発表者名
      Kashiwazaki Hiroki, Mizuta Masahiro, Sato Dai
    • 学会等名
      情報処理学会インターネットと運用技術研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Design and Implementation of Multi Agent Simulator for Resource Transparent Widely Distributed Computing Environment2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kashiwazaki, Yutaka Kikuchi, Ikuo Nakagawa, Kazuma Nishiuchi, Mitsuhiro Osaki, Shunsuke Kikuchi, Hideki Takase
    • 学会等名
      情報処理学会インターネットと運用技術研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Fault tolerance evaluation of wide area distributed application based on exhaustive FIT scenario generation2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kashiwazaki
    • 学会等名
      2019年度第1回情報処理学会インターネットと運用技術研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Omission Approach of SDN-FIT evaluation to evaluate wide area distributed applications2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kashiwazaki
    • 学会等名
      第12回インターネットと運用技術シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] TinkerBellSim

    • URL

      https://github.com/b5g-ex/tinker_bell_sim

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] Resilience Evaluator

    • URL

      https://github.com/reokashiwa/graph

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] Multi-Agent Simulator

    • URL

      https://github.com/reokashiwa/mas

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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