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2008 年度 実績報告書

並列処理による高速経路探索に基づいた次世代光・IP連携ネットワークの研究

研究課題

研究課題/領域番号 19360178
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

山中 直明  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (80383983)

研究分担者 岡本 聡  慶應義塾大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (10449027)
荒川 豊  慶應義塾大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (30424203)
キーワードGMPLS / 並列リコンフィギュラブルプロセッサ / DAPDNA-2 / 最短経路探索 / ダイクストラ法 / オンチップ仮想ネットワーク / トラヒックエンジニアリング / マルチレイヤ
研究概要

本研究では次世代光ネットワーク制御技術であるGMPLS (Generalized Multi-Protocol Label Switching)においてより高効率かつ柔軟なトラヒック制御を実現するための高速な最短経路探索手法と、それに基づく新しい光パス決定アルゴリズムの提案を目的としている。本年度では「高速最短経路オフローディングエンジンの実装」と「仮計算を用いたIPレイヤおよび光レイヤの相互影響を考慮するパス設計手法に関する研究」を行った。前者では、リコンフィギュラブルプロセッサDAPDNA2上に高速最短経路探索エンジンを実装した。そして、最も有名なソフトウェアルータであるGNU Zebraでの最短経路計算部分を、高速最短経路探索エンジンにオフローディングするように改造し、経路探索をオフローディング可能なルータを作成した。ノイマン型のプロセッサ(ペンティアム4)を使用した最短経路計算と比較して、計算実行時間を約2桁改善可能であることを示した。後者では、光パスの構築・切断がIPレイヤに与える影響を考慮した光パス設計手法を提案した。構築可能なすべての光パスに関して仮想的にパスを張った場合の最短経路を計算することで、最適な光パスの設計が可能となるが、計算量の増大が懸念される。そこで、従来の数学的な手法と違い、リコンフィギュラブルプロセッサDAPDNA2のチップ上に仮想ネットワークを構築し、パケットの動きによって現実のトラピック変動を求めるという実験的手法を提案した。第一段階として、チップ上への仮想ネットワークの実装と、仮想ネットワークを用いた最短経路計算を行い、動作を確認した。また、シミュレータおよび評価ボード上で評価を行い、計算実行時間を従来方式より改善できることを示した。次の段階として、大規模ネットワークの仮想化、マルチメトリックを考慮した計算手法の提案を進める予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2009 2008

すべて 学会発表 (8件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] 並列ブロセッサDAPDNA-2を用いたリンクディスジョイント経路計算の高速解法2009

    • 著者名/発表者名
      山中 直明
    • 学会等名
      電子情報通信学会リコンフィギャラブルシステム研究会
    • 発表場所
      慶應義塾大学
    • 年月日
      2009-01-30
  • [学会発表] Traffic Engineering based on Experimentation in On-chip Virtual Network on Dynamically Reconfigurable Processor2008

    • 著者名/発表者名
      Naoaki Yamanaka
    • 学会等名
      IEEE Seoul Section International student Paper Contest 2008
    • 発表場所
      ソウル、韓国
    • 年月日
      2008-11-29
  • [学会発表] ダイナミックリコンフィギュラブルプロセッサDAPDNA-2上のオンチッブ仮想ネットワークによる新しいネットワーク最適化手法2008

    • 著者名/発表者名
      山中 直明
    • 学会等名
      電子情報通信学会リコンフィギヤラブルシステム研究会
    • 発表場所
      北九州
    • 年月日
      2008-11-18
  • [学会発表] Adaptive Resource Reservation Protocol for High-speed Resource Information Advertisement2008

    • 著者名/発表者名
      Satoru Okamoto
    • 学会等名
      The 14th Asia-Pacifie Conference on Communications (APCC 2008)
    • 発表場所
      秋葉原、東京
    • 年月日
      2008-10-15
  • [学会発表] Fast Link-Disjoint Path Search Algorithm on Parallel Reconfigurable Processor DAPDNA-22008

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Arakawa
    • 学会等名
      The 14th Asia-Pacifie Conference on Communications (APCC 2008)
    • 発表場所
      秋葉原、東京
    • 年月日
      2008-10-15
  • [学会発表] Hardware Based Scalable Path Computation Engine for Multilayer Traffic Engineering in GMPLS networks2008

    • 著者名/発表者名
      Naoaki Yamanaka
    • 学会等名
      34th European Conference on Optical Communi cation (ECOC 2008)
    • 発表場所
      ブリュッセル、ベルギー
    • 年月日
      2008-09-25
  • [学会発表] リンクディスジョイント経路計算の高速解法の-検討〜DAPDNA-2による並列マルチレイヤ経路計算〜2008

    • 著者名/発表者名
      山中 直明
    • 学会等名
      電子情報通信学会フォトニックネットワーク研究会
    • 発表場所
      北海道
    • 年月日
      2008-08-08
  • [学会発表] A prototype of a dynamically reconfigurable processor based of f-loading engine for accelerating the shortest path calculation with GNU Zebra2008

    • 著者名/発表者名
      Naoaki Yamanaka
    • 学会等名
      2008 International Conference on High Performance Switching and Routing (HPSR 2008)
    • 発表場所
      上海、中国
    • 年月日
      2008-05-16
  • [産業財産権] ネットワークに含まれるノート間の経路を探索するためのシステムおよび方法2008

    • 発明者名
      山中直明, 高山, 荒川豊, 斯波康祐
    • 権利者名
      慶應義塾大学
    • 産業財産権番号
      特願2008-202323
    • 出願年月日
      2008-08-05

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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