やわらかいグループ通信プロトコルの研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12680422
• 研究機関: 東京電機大学
• 研究代表者: 滝沢 誠 東京電機大学, 理工学部, 教授 (80188119)
• 研究分担者: 田中 勝也 東京電機大学, 理工学部, 助手 (70318161)
• キーワード: グループ通信 / マルチメディア通信 / オブジェクト指向システム / やはらかいシステム / QoS / 因果順序配送

研究概要

電子会議等の分散型応用では、複数のプロセスがインターネット等のネットワークで相互接続され、互いに協調動作が行われる。複数のプロセスの集合をグループとする。グループ内の各プロセスが複数のプロセスにメッセージを送信し、かつ複数のプロセスからメッセージを受信する『面』の通信をグループ通信という。グループ通信では、プロセスにより送信されたメッセージを、グループ内の宛先プロセスに送信順に配送することに加えて、新たに因果順に配送する必要がある。例えば、三つのプロセスA、B、Cがあるとする。Aが質問メッセージqをBとCに送り、Bは質問の答のメッセージaをAとCに送信したとする。このとき、プロセスCは、メッセージqを受信したとにaを受信しないと、質疑応答の意味がわからなくなってしまう。このとき、メッセージqは、メッセージaに因果先行する(causally precede)。これまでのグループ通信では、グループのメンバが固定であり、文字、数字といった通常のデータが転送されていた。これに対して本研究では、サービス品質(QoS)が要求されるマルチメディアデータの転送を考えるとともに、メンバが変化するグループを考えた。本研究では、マルチメディアオブジェクト間の因果先行関係を新たに定義し、ネットワークレベルで順序付けを行うべきメッセージ数を減少する方式を研究し、プロトコルの実装と評価を行った。これまでのグループ通信プロトコルでは、ネットワークに送信される全てのメッセージを順序つけようとするために通信処理の負荷が増大する問題点があった。これに対して、本研究では、応用が必要とするメッセージのみを順序つけることにより負荷を低減できる。また、電子会議等の応用が、オブジェクトから構成されているとして、オブジェクトの提供するメソッドの競合関係をもとに、メッセージ間の新しい順序関係をていぎした。さらに、要求されるQoSを提供しつづけるために、ネットワークの負荷の変動等により提供される遅延時間、パケット紛失率、帯域の変化に対して、グループ通信プロトコルのメッセージ転送方式、再送方式、受信確認方式を変化させるプロトコルを考案した。

研究成果

• [文献書誌] Tanaka, K., Higaki, H., Takizawa, M.: "Quorum-Based Protocol for Group of Replicas"Journal of Information Science and Engineering (JISE). 16・3. 317-331 (2000)
• [文献書誌] Tanaka, K., Enokido, T., Higaki, H., Takizawa, M.: "Significant Message Precedence in Object-Based System"Journal of Information Science and Engineering (JISE). 16・2. 147-168 (2000)
• [文献書誌] Yasuda, M., Izaki, K., Tanaka, K., Takizawa, M.: "Information Flow in Role-Based Model for Distributed Objects"Journal of IPSJ(情報処理学会論文誌). 42・6. 1715-1722 (2001)
• [文献書誌] Wietrzyk V., Tanaka, K., Takizawa, M.: "A Framework for Secure Distributed Workflows"Journal of IPSJ(情報処理学会論文誌). 42・12. 2974-2991 (2001)
• [文献書誌] Nemoto, N., Tanaka, K., Takizawa, M.: "Quality-Based Synchronization Methods for Multimedia Objects"Information Science : an International Journal. (2002)
• [文献書誌] Shimamura, K., Tanaka, K., Takizawa, M.: "Causally Ordered Delivery of Multimedia Objects"Computer Communications Journal. 25・5. 437-444 (2002)
• [文献書誌] Higaki, H., Shibata, Y., Takizawa, M.: "Gordon and Breach Science Publishers"Information networking in Asia. 293 (2000)