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2022 年度 実績報告書

クラスタ型NDNルータにおけるテラビット/秒高速パケット転送方式

研究課題

研究課題/領域番号 20H04176
研究機関大阪大学

研究代表者

長谷川 亨  大阪大学, 大学院情報科学研究科, 教授 (70576264)

研究分担者 小泉 佑揮  大阪大学, 大学院情報科学研究科, 准教授 (50552072)
河辺 義信  愛知工業大学, 情報科学部, 教授 (80396184)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード情報指向ネットワーキング / ルータ / パケットフォワーディング / キャッシュ
研究実績の概要

1)令和3年度に設計した、プログラマブルスイッチと汎用計算機を組み合わせて、Dataパケットを10Tbpsで転送可能なCCNルータを、TofinoスイッチとIntelサーバ上にプロトタイプを実装した。令和3年度に実装したCCNトラフィックジェネレータを用いて通信実験を実施し、設計通りの10Tbpsのファワーディング速度を実現することを検証した。ソフトウェアベースのCCNルータの設計、実装と併せて、これまでのCCNルータ開発で得た知見を電子通信学会和文論文誌の招待論文として発表した。
(2)1Tbpsの読み書き速度のキャッシュ機能を、P4スイッチに接続した計算機を用いて実現する手法を設計した。ここで、キャッシュは計算機のメモリを用いて1Tバイトの容量を確保する。1Tbpsの読み書き速度の実現には、P4スイッチと計算機の接続ポートで使用する帯域削減が課題である。これに対して、階層的キャッシュなどの従来手法が使用できないため、計算機上でキャッシュへの要求を一定時間待たせて複数の要求をまとめる手法を設計した。プロタイプを開発することで実証した。さらに、帯域削減量を理論的に解析するした。研究成果については、電子情報通信学会総合大会ならびにソサイエティ大会に発表した。
(3)令和3年度までに設計し実装した、CCNトラフィックジェネレータccnGenに対して、コンテンツの名前の要求頻度をZipf分布に従って、要求パケットを生成する機能を追加した。厳密なZipf分布の再現は容易でないため、近似する手法を設計した。
(4)通信プロトコルのトラスト分析を主な適用先とする、動作仕様のトレース包含やトレース一致についての検討を行い、効率的な検証手法に関する基本的な検討を行った。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] 汎用計算機ベースの高速な情報指向ネットワークルータの実装,” 電子情報通信学会論文誌2023

    • 著者名/発表者名
      武政 淳二, 小泉 佑揮, 長谷川 亨,
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 B

      巻: Vol.J106-B ページ: 1,9

    • DOI

      10.14923/transcomj.2022NSI0001

    • 査読あり
  • [学会発表] 国際会議ACM ICNにおける研究動向2023

    • 著者名/発表者名
      長谷川 亨, 小泉 佑揮, 武政 淳二
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会講演論文集 (BT-2-4)
    • 招待講演
  • [学会発表] 新たなファジィ・シミュレーション関係を用いたトラスト分析に向けて2023

    • 著者名/発表者名
      河辺義信
    • 学会等名
      日本知能情報ファジィ学会第33回ソフトサイエンス・ワークショップ
  • [学会発表] プログラマブルスイッチと計算機を組み合わせた ICN ルータにおけるキャッシュの高速化に関する一考察2022

    • 著者名/発表者名
      武政 淳二, 小泉 佑揮, 長谷川 亨
    • 学会等名
      電子情報通信学会第 22 回情報指向ネットワーク研究会
  • [学会発表] プログラマブルハードウェアによるICNルータの高速化:100Gbpsから10Tbpsへ2022

    • 著者名/発表者名
      武政 淳二
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集 (TK-2-7)
    • 招待講演
  • [学会発表] P4 スイッチと計算機を組み合わせたCCNルータのキャッシュにおけるボトルネックに関する一考察2022

    • 著者名/発表者名
      武政 淳二, 小泉 佑揮, 長谷川 亨
    • 学会等名
      電電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集 (B-6-37)

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公開日: 2023-12-25  

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