分散システムにおける通信プロトコルの信頼性と効率に関する研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08680347
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 五十嵐 善英 群馬大学, 工学部, 教授 (60006260)
• 研究分担者: 西谷 泰昭 群馬大学, 工学部, 助教授 (60198463)
• キーワード: 分散システム / ブロードキャスト / 耐故障性 / ファイル転送 / ビザンチン故障 / スターグラフ / ロ-テイタグラフ / 独立全域木

研究概要

分散ネットワークにおける通信の効率と信頼性の基礎研究として、ロ-テイタグラフにおける耐故障性ファイル転送アルゴリズムを設計し、その効率解析をおこなった。このアルゴリズムではM.O.Rabinが提案した情報散布アルゴリズムの手法を応用して耐故障性をあげている。この成果はIEEE主催の国際会議、The 16th International Couference Distributed Systems(香港)で発表した。故障の中で特に取扱が難しいビザンチン型の故障が存在する時、互いに素な複数個の通信路を用いて重複した情報を送り、受信側で多数決を取って正しい情報を決める方法が有効である。1つの情報源からメッセイジをネットワーク上の全てのノードに送るブロードキャストと呼ばれる操作は分散アルゴリズムでは基本的なものである。ビザンチン型の故障に耐えるブロードキャストを最も効率よく行うには、そのネットワークの独立全域木を出来るだけ多く用意し、そのうえで情報を送ればよいことを示した。この方法の問題点は、一般にグラフの連結度に等しい本数の独立全域木を構成するのが難しいことである。我々は積グラフについては、それぞれの構成グラフの独立全域木からその積グラフの独立全域木を構成する方法を導いた。この結果はThe 22nd Workshop on Graph Theoretic Concepts in Computer Science(Como,Italy)で発表した。また、積グラフの独立全域木を用いた耐故障性ブロードキャストのプロトコルの設計とその効率解析を行い、これらの結果はThe 26th Annual International Symposium on Fault-Tolerant Computing(Sendai,Japan)で発表した。この他スターグラフ上の耐故障性ブロードキャストについてもいくつかの結果を導き、国際会議(The 10th International Work-shop on Distributed Algorithms(Bologna,Italy))で発表した。以上で述べたような研究成果を発展させ、分散ネットワーク上の通信の機密性の問題に応用する準備を進めている。

研究成果

• [文献書誌] F.Bao,Y.Igarashi,and X.Yu: "Some results on decomposability of weakly invertible finite antomata" IEICE Transactions on Information and Systems. E79-D・1. 1-7 (1996)
• [文献書誌] F.Bao,Y.Igarashi,and S.R.Ohring: "Reliability of hypercubes for broadcasting with random faults" IEICE Transactions on Information and Systems. E79-D・1. 22-28 (1996)
• [文献書誌] Y.Hamada,F.Bao,A.Mei,and Y.Igarashi: "Nonadaptive fault-tolerant file transmission in rotator graphs" IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics,Communications and Computer Sciences. E79-A・4. 477-482 (1996)
• [文献書誌] K.Obokata,Y.Nishitani,and Y.Igarashi: "A probably optimal embedding of hyper-rings in hypercubes" Information Processing Letters. 156・2. 117-122 (1996)
• [文献書誌] K.Obokata,Y.Iwasaki,F.Bao,and Y.Igarashi: "Independent spanning trees of product graphs and their construction" IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics,Communications and Computer Sciences. E79-A・11. 1894-1903 (1996)
• [文献書誌] A.Mei,Y.Igarashi,and N.Shimizu: "Efficient broadcasting on star networks" Lecture Notes in Computer Science. 1135. 298-305 (1996)