100億ノードからなる自律分散システムのシミュレーション手法

• 研究課題/領域番号: 25700008
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 情報ネットワーク
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 首藤 一幸 東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (90308271)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 21,190千円 (直接経費: 16,300千円、間接経費: 4,890千円); 2016年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2015年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2014年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2013年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
• キーワード: シミュレーション / 大規模分散システム / インターネット高度化 / ネットワーク

研究成果の概要

インターネット上では1,000万台から成る分散システムが稼働している。インターネット接続機器（IoT）の数は数百億に達しようとしている。にも関わらず、我々が持つ手段で実験可能な規模は数百万ノードにとどまる。そこで我々は、100億ノード規模を扱うことのできるシミュレーション手法を研究した。
分散データ処理システム、例えばApache HadoopやSparkを用いて、イベント駆動で時刻を正確に取り扱いつつ大規模なシミュレーションを行う手法を考案した。その手法を実装したソフトウェアを用いて、一般的なPC 10台で1億ノードという規模のシミュレーションを達成した。

研究成果

• [学会発表] データ処理エンジン上での分散システムシミュレーション (2017)
  • 著者名/発表者名: 首藤一幸, 加藤裕也, 杉野好宏, 華井雅俊
  • 学会等名: 第9回 広域センサネットワークとオーバレイネットワークに関するワークショップ
• [学会発表] Parallel Discrete-Event Simulation on Data Processing Engines (2016)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Shudo, Yuya Kato, Takahiro Sugino, Masatoshi Hanai
  • 学会等名: Proc. 20th IEEE/ACM Int'l Symposium on Distributed Simulation and Real Time Applications (IEEE/ACM DS-RT 2016), pp.69-76
  • 発表場所: London, U.K.
  • 年月日: 2016-09-21
  • 国際学会
• [学会発表] 汎用分散処理システムでの大規模分散システムシミュレーション (2016)
  • 著者名/発表者名: 加藤裕也, 杉野好宏, 華井雅俊, 首藤一幸
  • 学会等名: 第8回 広域センサネットワークとオーバレイネットワークに関するワークショップ
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2016-03-22
• [学会発表] 汎用分散処理システムでの大規模分散システムシミュレーション (2016)
  • 著者名/発表者名: 加藤裕也, 杉野好宏, 華井雅俊, 首藤一幸
  • 学会等名: 第8回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM2016)
  • 発表場所: 福岡県 福岡市
  • 年月日: 2016-02-29
• [学会発表] 汎用分散処理システムでの大規模分散システムシミュレーションの予備評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 加藤裕也, 杉野好宏, 華井雅俊, 首藤一幸
  • 学会等名: 電子情報通信学会 技術研究報告, Vol.115, No.404, NS2015-162, pp.93-96
  • 発表場所: 福岡県 福岡市
  • 年月日: 2016-01-21
• [学会発表] An Adaptive VM Provisioning Method for Large-Scale Agent-based Traffic Simulations on the Cloud (2014)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Hanai, Toyotaro Suzumura, Anthony Ventresque, Kazuyuki Shudo
  • 学会等名: 6th IEEE Int'l Conf. on Cloud Computing Technology and Science (IEEE CloudCom 2014)
  • 発表場所: Singapore（Singapore）
  • 年月日: 2014-12-15 – 2014-12-18
• [学会発表] 噂の伝播モデルを用いたツイート拡散のシミュレーション (2014)
  • 著者名/発表者名: 三津山修平, 華井雅俊, 首藤一幸
  • 学会等名: 第7回 広域センサネットワークとオーバレイネットワークに関するワークショップ
  • 発表場所: グランフロント大阪（大阪・日本）
  • 年月日: 2014-11-29 – 2014-11-30
• [学会発表] Apache Giraphにおけるソーシャルネットワーク上の情報伝達モデルの実装 (2014)
  • 著者名/発表者名: 加藤裕也, 首藤一幸
  • 学会等名: 第7回 広域センサネットワークとオーバレイネットワークに関するワークショップ
  • 発表場所: グランフロント大阪（大阪・日本）
  • 年月日: 2014-11-29 – 2014-11-30
• [学会発表] Optimistic Parallel Simulation of Very Large-Scale Peer-to-Peer Systems (2014)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Hanai, Kazuyuki Shudo
  • 学会等名: 18th IEEE/ACM Int'l Symposium on Distributed Simulation and Real Time Applications (IEEE/ACM DS-RT 2014)
  • 発表場所: Toulouse（France）
  • 年月日: 2014-10-01 – 2014-10-03
• [学会発表] Towards a Framework for Adaptive Resource Provisioning in Large-Scale Distributed Agent-based Simulation (2014)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Hanai, Anthony Ventresque, Kazuyuki Shudo, Toyotaro Suzumura
  • 学会等名: 2nd Workshop on Parallel and Distributed Agent-Based Simulations (PADABS 2014) (in conj. with Euro-Par 2014)
  • 発表場所: Porto（Portugal）
  • 年月日: 2014-08-25
• [学会発表] MapReduceによる大規模分散システムのシミュレーション (2013)
  • 著者名/発表者名: 杉野好宏, 華井雅俊, 首藤一幸
  • 学会等名: 電子情報通信学会 技術研究報告, Vol.113, No.244, NS2013-109, pp.99-104
  • 発表場所: 北海道大学