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2019 年度 実施状況報告書

大規模なNFVを実現するコンパクトなパケット分類手法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 19K11953
研究機関神奈川大学

研究代表者

田中 賢  神奈川大学, 理学部, 教授 (50272810)

研究分担者 三河 賢治  新潟大学, 学術情報基盤機構, 准教授 (00344838)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードパケット分類 / C1P / Circ1P / 連
研究実績の概要

本研究では、複雑なルールを対象とするパケット分類問題に対して、コンパクトなMDDを実現する際の理論的な限界に踏み込んで新たな手法を構築しようとしている。研究代表者と分担者は、ルールリストを2値行列として見たときのC1Pを詳細に分析し、その判定と入れ替えを行う効率的な手法を検討してきた。初年度は、関連する文献の調査と分析、分類を行い、これをもとに連を統一する操作の時間計算量について詳細な分析を行った。共同研究者と、これらの結果について議論を行い理論的な確認、および問題点への対策について詳細な検討を行った。高速なパケット分類実現のために必要なC1PおよびCirc1Pに対するアルゴリズムの検討を行った。実際のIP4パケットを想定し108ビットの連について統合操作の計算機実験を行う準備を行った。さらに、連から構築される決定木のサイズをコンパクトにするための基本的なアルゴリズムを検討した。計算機実験を行うための環境構築を行った。一方で、これらの手法を実環境に近い形で実験を行うため、仮想的なネットワーク環境シミュレータであるgns3の活用を検討している。様々なネットワーク機器とそれらのネットワーク環境を構築し実環境に近い設定の下で実験を行うことが可能となるため、多くの実験を安価かつ速やかに行うことができる。現在はこれらの試用と実際の利用を目指した様々な準備を行っている。これらの結果を整理し、次年度は構築されたアルゴリズムの実装を行っていく。

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

文献調査により、従来異なる領域で考えられてきた手法の概略が明らかになり、本研究における検討を速やかに行うことが出来た。アルゴリズムの計算量の分析は容易であり、実装にあたっての大きな問題も現段階では見当たらないといえる。

今後の研究の推進方策

新型コロナウィルス感染症への対策として、現在所属研究機関への立ち入りが全面的に禁止されている。これにより、研究遂行のための計算機環境を直接用いる目途がたっていない。この状況に対処するため、オンライン会議をベースとした研究環境の構築を行い、軌道にのせる必要がある。また、リモートで計算機環境にアクセスし、プログラミング、実験などをより効率的に行う方法を準備する必要がある。

次年度使用額が生じた理由

実験環境となるコンピュータの導入にあたり、選定の基準となるアルゴリズムの十分な分析を待つため今年度の導入を見送った。また、新型コロナウィルス感染症対策として多くの出張が延期、またはキャンセルになり、一部を次年度以降に繰り越す必要が生じた。今後は、すみやかにアルゴリズムの分析に目途をつけるとともに、事態の収束に備えて新たな報告機会も含めた準備を進めていく。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 従属部分グラフ列挙によるルール並べ替え法2020

    • 著者名/発表者名
      渕野 敬、原田 崇司、田中 賢、三河 賢治
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D 情報・システム

      巻: J103-D ページ: 228~237

    • DOI

      10.14923/transinfj.2019PDP0019

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulated Annealing Method for Relaxed Optimal Rule Ordering2020

    • 著者名/発表者名
      HARADA Takashi、TANAKA Ken、MIKAWA Kenji
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E103.D ページ: 509~515

    • DOI

      10.1587/transinf.2019FCP0006

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ポインタ付連分割トライに基づく決定木構築法2020

    • 著者名/発表者名
      石川裕樹,原田 崇司,田中賢,三河賢治
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 B

      巻: J103-B ページ: 48~56

    • DOI

      10.14923/transcomj.2019GTP0013

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acceleration of Packet Classification Using Adjacency List of Rules2019

    • 著者名/発表者名
      Fuchino T., Harada T., Tanaka K., Mikawa K
    • 雑誌名

      Proceedings of the 28th International Conference on Computer Communication and Networks (ICCCN)

      巻: No.1 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1109/ICCCN.2019.8846923

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Packet Classification Method via Cascaded Circular-Run-Based Trie2019

    • 著者名/発表者名
      Harada T., Ishikawa Y., Tanaka K., Mikawa K.
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: Vol.E102-A,No.9 ページ: pp.1171-1178

    • DOI

      10.1587/transfun.E102.A.1171

    • 査読あり
  • [学会発表] ポインタ付連分割トライに基づく決定図構築法2020

    • 著者名/発表者名
      原田崇司, 田中賢, 三河賢治
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告Vol.2019-AL-176,No.3, pp.1-8,2020年01月
  • [学会発表] Computational Complexity of Relaxed Optimal Rule Ordering,2019

    • 著者名/発表者名
      原田崇司, 田中賢, 三河賢治
    • 学会等名
      信学技報,Vol.119,No.340, pp.47-54
  • [学会発表] SATソルバによるルールリストポリシの等価判定2019

    • 著者名/発表者名
      渕野敬, 原田崇司, 田中賢, 三河賢治
    • 学会等名
      信学技報,Vol.119,No.329, pp.13-19,2019年11月
  • [学会発表] 重み0のルール削除に基づくルール並び替え法2019

    • 著者名/発表者名
      渕野敬, 原田崇司, 田中賢, 三河賢治
    • 学会等名
      信学技報,Vol.119,No.249, pp.47-52,2019年10月

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公開日: 2021-01-27  

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