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2017 年度 実施状況報告書

コンテナ型仮想化環境を用いる低負荷高速で低消費電力なビッグデータ処理基盤

研究課題

研究課題/領域番号 17K00109
研究機関工学院大学

研究代表者

山口 実靖  工学院大学, 情報学部(情報工学部), 准教授 (50439262)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード情報システム / 仮想化技術 / コンテナ型仮想化 / ビッグデータ
研究実績の概要

IoTやクラウド環境が普及し、大規模データ(ビッグデータ)の処理を仮想化環境で行う機会が増えている。また、近年はより低負荷で高性能なコンテナ型仮想化環境が注目を集めている。
本研究ではコンテナ型仮想化環境を用いて低負荷高性能で低消費電力なビッグデータ処理基盤を構築し、ビッグデータ処理アプリケーションの性能向上を実現する。そのために主として、コンテナ環境の動作観察システムとコンテナ環境用ファイルシステムを構築する。
本年度は、単一計算機コンテナ型仮想化環境の構築とその基礎性能の評価、そして同環境の動作観察システムの試作を主に行った。
具体的には、オープンソースのコンテナ型仮想化システム(DockerとLinux)を用いて、一台のPCで構成されるコンテナ型仮想化環境を構築した。そして、ファイルの作成やファイルの削除の性能、ファイルの読み込みやファイルの書き込みの性能の評価、ファイル数とこれらの性能関係の調査を行った。特に、ファイルシステムの構築に向けて各種ストレージドライバと性能関係や、オーバーレイファイルシステムにおけるファイルの状況(上位ディレクトリにおいて当該名のファイルが存在するか否か、下位ディレクトリおいてに当該名のファイルが存在するか否か)と性能関係を調査した。そして、DockerとLinuxを用いた本コンテナ型仮想化システムの実装を改変し、簡易な同環境の動作観察システム(試作版)の作成を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の予定にて、本年度は単一計算機コンテナ型仮想化環境の構築とその基礎性能の評価、同環境の動作観察システムの試作を主に行うことを想定していた。
そして、実際に本年度は、単一計算機コンテナ型仮想化環境の構築とその基礎性能の評価、同環境の動作観察システムの試作を行った。
当初の予定とほぼ一致する進捗状況であり、おおむね順調に進展していると考えられる。

今後の研究の推進方策

本年度に構築した単一計算機コンテナ型仮想化環境と、本年度試作した同環境の動作観察システムに基づき、基礎性能評価実行時の仮想化環境の動作観察とそれに基づく性能向上、コンテナ型仮想化環境用ファイルシステムの構築、並列コンテナ型仮想化環境とその動作観察システムの構築、ビッグデータアプリケーションの動作観察とそれに基づく性能向上を主に行う。

次年度使用額が生じた理由

旅費を節約することにより次年度使用額が生じた。より良いストレージを用いて実験を行う。

  • 研究成果

    (48件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (44件) (うち国際学会 36件)

  • [雑誌論文] Hadoop I/O Performance Improvement by File Layout Optimization2018

    • 著者名/発表者名
      Eita FUJISHIMA Kenji NAKASHIMA Saneyasu YAMAGUCHI
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E101-D ページ: 415-427

    • DOI

      10.1587/transinf.2017EDP7114

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Power-effective File Layout based on Large Scale Data-intensive Application in Virtualized Environment2017

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Yagai, Masato Oguchi, Miyuki Nakano, Saneyasu Yamaguchi
    • 雑誌名

      The IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E100-D ページ: 2761-2770

    • DOI

      10.1587/transinf.2017PAP0003

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 遅延時間制御手法の破棄制御によるTCP公平性の向上2017

    • 著者名/発表者名
      花井 雅人, 山口 実靖,小林 亜樹
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 58 ページ: 1993 - 2005

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controlling Middleware for Reducing the TCP ACK Packet Backlog at the WLAN Access Point2017

    • 著者名/発表者名
      Ai Hayakawa, Masato Oguchi, Saneyasu Yamaguchi
    • 雑誌名

      Management Studies

      巻: 5 ページ: 219-233

    • DOI

      10.17265/2328-2185/2017.03.007

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] TCP Fairness Evaluation with Modified Controlled Delay in the Practical Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Masato Hanai, Saneyasu Yamaguchi, Aki Kobayashi
    • 学会等名
      12th International Conference on Ubiquitous Information Management and Communication (ACM IMCOM 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] I/O Performance Improvement of Secure Big Data Analyses with Application Support on SSD Cache2018

    • 著者名/発表者名
      Kenji Nakashima, Joichiro Kon, Saneyasu Yamaguchi
    • 学会等名
      12th International Conference on Ubiquitous Information Management and Communication (ACM IMCOM 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] A Caching Filesystem for Increasing Locality in the Second Cache in a Virtualized Environment2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Kotaro, Saneyasu Yamaguchi
    • 学会等名
      12th International Conference on Ubiquitous Information Management and Communication (ACM IMCOM 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Saving Power Consumption of Smartphones in the Screen-off State with Disabling the Wi-Fi2018

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Murakami, Shun Kurihara, Shoki Fukuda, Masato Oguchi, Saneyasu Yamaguchi
    • 学会等名
      2018 IEEE International Conference on Consumer Electronics (ICCE)
    • 国際学会
  • [学会発表] Stability Improvement of an Accelerated Android Operating System for Application Observation2018

    • 著者名/発表者名
      Shoki Fukuda, Shun Kurihara, Masato Oguchi, Saneyasu Yamaguchi
    • 学会等名
      2018 IEEE International Conference on Consumer Electronics (ICCE)
    • 国際学会
  • [学会発表] HTTP/2 Performance Evaluation with Latency and Packet Losses2018

    • 著者名/発表者名
      Naoki Oda and Saneyasu Yamaguchi
    • 学会等名
      IEEE Consumer Communications & Networking Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance Improvement of TCP Communication based on Cooperative Congestion Control in Android Terminals2018

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Shimada, Saneyasu Yamaguchi, and Masato Oguchi
    • 学会等名
      In Proc. the 12th ACM International Conference on Ubiquitous Information Management and Communication (IMCOM2018), 3-2, Langkawi, Malaysia
    • 国際学会
  • [学会発表] カーネルの時刻管理実装の改変によるアプリケーション観察時間の短縮2017

    • 著者名/発表者名
      福田 翔貴,栗原,駿,濱中 真太郎,小口 正人, 山口 実靖
    • 学会等名
      The 1st. cross-disciplinary Workshop on Computing Systems, Infrastructures, and Programming
  • [学会発表] Application Switch using DPN for Improving TCP Based Data Center Applications2017

    • 著者名/発表者名
      Shinnosuke Nirasawa, Masaki Hara, Akihiro Nakao, Masato Oguchi, Shu Yamamoto, Saneyasu Yamaguchi
    • 学会等名
      2nd IFIP/IEEE International Workshop on Analytics for Network and Service Management (AnNet 2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] HTTP/2 Communiction Performance on Highly Delayed Network2017

    • 著者名/発表者名
      Naoki Oda, Saneyasu Yamaguchi
    • 学会等名
      The 13th International Conference on IP + Optical Network (iPOP2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Service Identification from IP Flows2017

    • 著者名/発表者名
      Masaki Hara, Shinnosuke Nirasawa, Masato Oguchi, Akihiro Nakao, Shu Yamamoto, Saneyasu Yamaguchi
    • 学会等名
      The 13th International Conference on IP + Optical Network (iPOP2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance of TCP-supporting Application Switches2017

    • 著者名/発表者名
      Shinnosuke Nirasawa, Masaki Hara, Akihiro Nakao, Shu Yamamoto, Masato Oguchi, Saneyasu Yamaguchi
    • 学会等名
      The 13th International Conference on IP + Optical Network (iPOP2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] A Study on Promotion of Generational GC in ART2017

    • 著者名/発表者名
      Ryusuke Mori, Shintaro Hamanaka, Masato Oguchi, Saneyasu Yamaguchi
    • 学会等名
      2017 IEEE International Conference on Consumer Electronics - Taiwan (ICCE-TW)
    • 国際学会
  • [学会発表] File Placing Location Control for Big Data Processing2017

    • 著者名/発表者名
      Joichiro Kon, Kenji Nakashima, Eita Fujishima, SaneyasuYamaguchi
    • 学会等名
      The 1st USJapan Workshop Enabling Global Collaborations in Big Data Research
    • 国際学会
  • [学会発表] Queue Management and TCP Fairness Improvement2017

    • 著者名/発表者名
      Masato Hanai, Saneyasu Yamaguchi, Aki Kobayashi
    • 学会等名
      The 1st USJapan Workshop Enabling Global Collaborations in Big Data Research
    • 国際学会
  • [学会発表] File Placing Control for Improving the I/O Performance of Hadoop in Virtualized Environment2017

    • 著者名/発表者名
      Kenji Nakashima, Joichiro Kon, Saneyasu Yamaguchi
    • 学会等名
      The 1st USJapan Workshop Enabling Global Collaborations in Big Data Research
    • 国際学会
  • [学会発表] SSDキャッシュの制御によるシーケンシャルアプリケーションの性能向上2017

    • 著者名/発表者名
      中島健司・近丈一郎・山口実靖
    • 学会等名
      FIT2017 第16回情報科学技術フォーラム
  • [学会発表] 仮想化環境における下位キャッシュの局所性を高めるファイルシステム2017

    • 著者名/発表者名
      吉田光太朗・山口実靖
    • 学会等名
      FIT2017 第16回情報科学技術フォーラム
  • [学会発表] 時間加速Android環境におけるシステム安定性に関する一考察2017

    • 著者名/発表者名
      福田翔貴・栗原 駿・小口正人・山口実靖
    • 学会等名
      FIT2017 第16回情報科学技術フォーラム
  • [学会発表] I/Oスケジュールの制御によるKVSノード追加時間の短縮に関する一考察2017

    • 著者名/発表者名
      森光由輝・水野 修・山口実靖
    • 学会等名
      FIT2017 第16回情報科学技術フォーラム
  • [学会発表] 巨大ブロックサイズファイルシステムによるセキュアなコンテンツ共有・流通基盤の大規模I/O性能の向上2017

    • 著者名/発表者名
      近丈一郎・中島健司・山口実靖
    • 学会等名
      FIT2017 第16回情報科学技術フォーラム
  • [学会発表] Memory consumption saving by optimization of promotion condition of generational GC in android2017

    • 著者名/発表者名
      Ryusuke Mori, Masato Oguchi, Saneyasu Yamaguchi
    • 学会等名
      2017 IEEE 6th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE)
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation of Power Consumption of Each Application Based on Software Dependency in Android2017

    • 著者名/発表者名
      Shun Kurihara and Shoki Fukuda, Masato Oguchi, Saneyasu Yamaguchi
    • 学会等名
      2017 IEEE 6th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE)
    • 国際学会
  • [学会発表] A STUDY ON REDUCTION OF NODE JOINING TIME BY CONTROLLING EXPIRETIMES2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Morimitsu, Saneyasu Yamaguchi, Osamu Mizuno
    • 学会等名
      The 16th International Symposium on Advanced Technology (ISAT-16)
    • 国際学会
  • [学会発表] A Large Block Filesystem for Improving I/O Performance of Secure Data Sharing and Distribution Platform2017

    • 著者名/発表者名
      Joichiro Kon, Kenji Nakashima, Saneyasu Yamaguchi
    • 学会等名
      The 16th International Symposium on Advanced Technology (ISAT-16)
    • 国際学会
  • [学会発表] I/O Performance Improvement on Modern Storage2017

    • 著者名/発表者名
      Kenji Nakashima, Joichiro Kon, Saneyasu Yamaguchi
    • 学会等名
      The 16th International Symposium on Advanced Technology (ISAT-16)
    • 国際学会
  • [学会発表] A Performance Survey of Web Applications in a Highly Consolidated Server with Container-based Virtualization for Each HTTP Request2017

    • 著者名/発表者名
      Yuto Tachibana, Joichiro Kon, Saneyasu Yamaguchi
    • 学会等名
      The 16th International Symposium on Advanced Technology (ISAT-16)
    • 国際学会
  • [学会発表] A Caching Filesystem for Increasing Cache Hit Ratio in the Second Cache in a Virtualized Environment2017

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Yoshida, Saneyasu Yamaguchi
    • 学会等名
      The 16th International Symposium on Advanced Technology (ISAT-16)
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance of File Operations on Docker with OverlayFS2017

    • 著者名/発表者名
      Naoki Mizusawa, Joichiro Kon, Kenji Nakashima, Sanayasu Yamaguchi
    • 学会等名
      The 16th International Symposium on Advanced Technology (ISAT-16)
    • 国際学会
  • [学会発表] File Storing Performance over Network on Object Storage2017

    • 著者名/発表者名
      Shunpei Hayakawa, Joichiro Kon, Kenji Nakashima, Saneyasu Yamaguchi
    • 学会等名
      The 16th International Symposium on Advanced Technology (ISAT-16)
    • 国際学会
  • [学会発表] A Study on the Performance of Web Applications Based on RoR in a Highly Consolidated Server with Container-based Virtualization2017

    • 著者名/発表者名
      Yuto Tachibana, Joichiro Kon and Saneyasu Yamaguchi
    • 学会等名
      the 8th International Workshop on Advances in Networking and Computing (WANC 2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] A Deletion Aware Usable Space Control for SD22017

    • 著者名/発表者名
      Joichiro Kon, Kenji Nakashima and Saneyasu Yamaguchi
    • 学会等名
      the 8th International Workshop on Advances in Networking and Computing (WANC 2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation of Power Consumption of Each Application Caused by Device Lock Considering Software Dependency in Smartphones2017

    • 著者名/発表者名
      Shun Kurihara, Shoki Fukuda, Masato Oguchi and Saneyasu Yamaguchi
    • 学会等名
      the 8th International Workshop on Advances in Networking and Computing (WANC 2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance Evaluation of File Operations on OverlayFS2017

    • 著者名/発表者名
      Naoki Mizusawa, Kenji Nakashima and Saneyasu Yamaguchi
    • 学会等名
      the 8th International Workshop on Advances in Networking and Computing (WANC 2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Height Estimation based on Sensor Data on Smartphone2017

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Sato, Shun Kurihara, Shoki Fukuda, Masato Oguchi, Saneyasu Yamaguchi
    • 学会等名
      In Proceedings of the 15th International Conference on Advances in Mobile Computing & Multimedia (MoMM2017), Pages 102-106
    • 国際学会
  • [学会発表] A study on interpretability of decision of machine learning2017

    • 著者名/発表者名
      Shohei Shirataki, Saneyasu Yamaguchi
    • 学会等名
      2017 IEEE International Conference on Big Data (Big Data), Boston, MA, 2017, pp. 4830-4831.
    • 国際学会
  • [学会発表] A study on big data I/O performance with modern storage systems2017

    • 著者名/発表者名
      Kenji Nakashima, Joichiro Kon, Gil Jae Lee, Jose Fortes, Saneyasu Yamaguchi
    • 学会等名
      2017 IEEE International Conference on Big Data (Big Data), Boston, MA, 2017, pp. 4798-4799.
    • 国際学会
  • [学会発表] Highly consolidated servers with container-based virtualization2017

    • 著者名/発表者名
      Joichiro Kon, Naoki Mizusawa, Ayaka Umezawa, Saneyasu Yamaguchi, Jian Tao
    • 学会等名
      2017 IEEE International Conference on Big Data (Big Data), Boston, MA, 2017, pp. 2472-2479.
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance Improvement of Calculation of Static Magnetic Field of Micromagnetic Simulator Using Supercomputer FX102017

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Arai, Fumiko Akagi, Saneyasu Yamaguchi, Kazuetsu Yoshida
    • 学会等名
      the International Conference on High Performance Computing in Asia-Pacific Region
    • 国際学会
  • [学会発表] 複数の仮想マシン動作時におけるKSMの性能向上に関する一考察2017

    • 著者名/発表者名
      野崎優太,山口実靖
    • 学会等名
      情報処理学会第80会全国大会
  • [学会発表] オブジェクトストレージにおけるオブジェクト数と性能に関する一考察2017

    • 著者名/発表者名
      早川峻平,山口実靖
    • 学会等名
      情報処理学会第80会全国大会
  • [学会発表] Real-Time Event Search Corresponding to Place and Time using Social Stream2017

    • 著者名/発表者名
      Ruriko Kudo, Miki Enoki, Akihiro Nakao, Shu Yamamoto, Saneyasu Yamaguchi, and Masato Oguchi
    • 学会等名
      In Proc. the 3rd IEEE International Conference on Big Data Intelligence and Computing (DataCom2017), pp.1047-1053, Orlando, Florida, USA
    • 国際学会
  • [学会発表] Application Specific Traffic Control using Network Virtualization Node in Large-Scale Disasters2017

    • 著者名/発表者名
      Tsumugi Tairaku, Akihiro Nakao, Shu Yamamoto, Saneyasu Yamaguchi, and Masato Oguchi
    • 学会等名
      In Proc. the IEEE Workshop Data Science for Networking (DS4N) in conjunction with the IEEE International Conference on Big Data (Big Data 2017), pp.3922-3927, Boston, Massachusetts, USA
    • 国際学会
  • [学会発表] Application Specific Traffic Control in Large-Scale Disasters2017

    • 著者名/発表者名
      Tsumugi Tairaku, Akihiro Nakao, Shu Yamamoto, Saneyasu Yamaguchi, and Masato Oguchi
    • 学会等名
      In Proc. the IEEE International Conference on Big Data (Big Data 2017), Poster, pp.4756-4758, Boston, Massachusetts, USA
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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