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2021 年度 実績報告書

サービスチェイニングにおける応用数理計画のアプローチに基づいた資源割当手法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K14980
研究機関京都大学

研究代表者

佐藤 丈博  京都大学, 情報学研究科, 准教授 (40793279)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードネットワーク機能仮想化 / サービスチェイニング / 応用数理計画 / 列生成法 / ネットワーク制御
研究実績の概要

本研究は、仮想ネットワーク機能(VNF: Virtual Network Function)の順序制約緩和を考慮したサービスチェイニングにおいて、実ネットワークシステムへの適用性が高い経路およびVNF配置決定方式の計算モデルを確立することを目的とする。
最終年度である2021年度は、これまでに開発した計算モデルに基づくサービスチェイン制御手法の、実システムへの適用可能性に関する研究を行った。ネットワークの規模が大きくなった場合、開発した計算モデルを用いてVNF配置の最適解を求めるのには長い計算時間を要する。通信要求が動的に到着あるいは終了する現実的な環境下においては、最適解が得られる前に要求が変化する可能性がある。そこで、最適化問題を解く過程で得られる暫定的な解に応じて、ネットワーク上のVNF配置を段階的に改善する制御手法について検討を行った。提案手法は2つのステップから成り、最初に発見的アルゴリズムで得られたVNF配置を用いてサービスを開始した後、最適なVNF配置の計算を開始する。最適解の計算途中で発見された実行可能解を、あらかじめ定められたポリシーにしたがってネットワークに適用する。これにより、許容可能な再構成コストの範囲内で、ネットワーク上に配置されるVNFの数を効率的に削減することが可能になる。計算機シミュレーションにより性能評価を実施し、VNFの配置数の削減効果を確認した。
本研究成果の一部は、雑誌論文(電子情報通信学会)、国際会議(IEEE HPSR、IEEE CCNC等)、および国内研究会(電子情報通信学会、電気関係学会関西連合大会)で発表された。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Fault-tolerant Controller Placement Model by Distributing Switch Load among Multiple Controllers in Software-defined Network2022

    • 著者名/発表者名
      Seiki Kotachi, Takehiro Sato, Ryoichi Shinkuma, Eiji Oki
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Communications

      巻: E105-B ページ: -

    • DOI

      10.1587/transcom.2021EBP3090

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multicast Routing Model to Minimize Number of Flow Entries in Software-Defined Network2021

    • 著者名/発表者名
      Seiki Kotachi, Takehiro Sato, Ryoichi Shinkuma, Eiji Oki
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Communications

      巻: E104-B ページ: 507-518

    • DOI

      10.1587/transcom.2020EBP3064

    • 査読あり
  • [学会発表] Gradual Control Method for Program File Placement in Hierarchical Cloud-Edge Platform2022

    • 著者名/発表者名
      Keigo Kono, Takehiro Sato, Eiji Oki
    • 学会等名
      IEEE 19th Annual Consumer Communications & Networking Conference (CCNC 2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] Service Chain Provisioning Model Considering Traffic Amount Changed by Virtualized Network Functions2021

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Ozaki, Takehiro Sato, Eiji Oki
    • 学会等名
      IEEE 22nd International Conference on High Performance Switching and Routing (HPSR 2021)
    • 国際学会
  • [学会発表] Resilient Software-defined Network Controller Placement Based on Load Distribution2021

    • 著者名/発表者名
      Takehiro Sato, Eiji Oki
    • 学会等名
      17th International Conference on IP + Optical Network (iPOP2021)
    • 国際学会
  • [学会発表] 仮想ネットワーク機能によるトラヒック量変化の影響を考慮したサービスチェイン配備2021

    • 著者名/発表者名
      尾崎伸太朗, 佐藤丈博, 大木英司
    • 学会等名
      電子情報通信学会ネットワークシステム研究会
  • [学会発表] 仮想化ネットワークのグラフ設計および埋め込みモデル2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤丈博, 栗本崇, 漆谷重雄, 大木英司
    • 学会等名
      電気関係学会関西連合大会
    • 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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