生物システムのダイナミクスに学ぶ持続発展可能な情報ネットワークの構築手法

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21240004
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 計算機システム・ネットワーク
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 村田 正幸 大阪大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (80200301)
• 研究分担者: 滝根 哲哉 大阪大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (00216821) ; 荒川 伸一 大阪大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (20324741)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: ネットワーク設計 / 生物システム / 持続成長 / 環境変動 / べき則

研究概要

ISPの空間的特性として、高いモジュール性を有すること、および、回線容量分布がZipf則に従うことを示した。この空間的特性により、遅延のばらつきを抑制し、輻輳の波及を抑制する時間的特性を得られることを明らかにした。また、空間的・時間的非平衡性を前提とした回線容量増強手法を提案し、回線容量分布のZipf則を導きつつ収容可能なフロー量を増大することを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Analyzing and Modeling Router-level Internet Topology and Application to Routing Control (2012)
  • 著者名/発表者名: Shin' ichi Arakawa, Tetsuya Takine, and Masayuki Murata,
  • 雑誌名: ELSEVIER Computer Communications 巻: Vol.35, No.8 ページ: 980-992
• [雑誌論文] Models of link capacity distribution in ISP' s router-level topologies (2011)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Hirayama, Shin' ichi Arakawa, Shigehiro Hosoki, and Masayuki Murata
  • 雑誌名: International Journal of Computer Networks & Communications(IJCNC) 巻: vol.3 ページ: 205-216
• [雑誌論文] A modeling method for ISP topologies based on network-cost optimization (2011)
  • 著者名/発表者名: Shin' ichi Arakawa, Naoto Hidaka, and Masayuki Murata
  • 雑誌名: International Journal of Computer Networks & Communications(IJCNC) 巻: vol.3 ページ: 61-75
• [雑誌論文] Dynamics of feedback-induced packet delay in ISP router-level topologies
  • 著者名/発表者名: Takahiro Hirayama, Shin' ichi Arakawa, and Masayuki Murata
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Communications 巻: (in press)
• [学会発表] ISPネットワークの構造分析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 秋山紀彦, 滝根哲哉
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告(NS2012-12)
  • 年月日: 20120400
• [学会発表] 通信ネットワークのトポロジー構成のモデル化と性能評価への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 荒川伸一, 滝根哲哉, 村田正幸
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告(NS2011-110)
  • 発表場所: チュートリアル
  • 年月日: 20111100
• [学会発表] 情報ネットワークのトポロジー構造がもたらすトラヒックダイナミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 荒川伸一
  • 学会等名: 電子情報通信学会情報ネットワーク科学時限研究専門委員会
  • 年月日: 20111000
• [学会発表] トポロジのモジュール性がもたらすTCPトラヒックのダイナミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 平山孝弘, 荒川伸一, 新井賢一, 村田正幸
  • 学会等名: 新世代ネットワーク時限研究専門委員会(NwGN2010-39)
  • 年月日: 20110100
• [学会発表] Self transforming to power law topology for overlay networks (2010)
  • 著者名/発表者名: Suyong Eum, Shin' ichi Arakawa and Masayuki Murata
  • 学会等名: in Proceedings of 3rd International Workshop on the Network of the Future FutureNet III
  • 発表場所: Miami, USA
  • 年月日: 20101200
• [学会発表] Dynamics of Feedback-induced Packet Delay in Power-law Networks (2010)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Hirayama, Shin' ichi Arakawa, Ken-ichi Arai, and Masayuki Murata
  • 学会等名: in Proceedings of the Fifth International Conference on Systems and Networks Communications(ICSNC2010)
  • 年月日: 20100800
• [学会発表] A failure-tolerant structure in router-level Internet topologies (2010)
  • 著者名/発表者名: Shin' ichi Arakawa, Tetuya Takine, and Masayuki Murata
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告(NS2010-39)
  • 年月日: 20100700
• [学会発表] べき則の性質を有するトポロジにおけるフィードバック型フロー制御に起因するパケット転送遅延の評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 平山孝弘, 荒川伸一, 新井賢一, 村田正幸
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告(NS2010-38)
  • 年月日: 20100700
• [学会発表] A Model of Link Capacities in ISP' s Router-level Topology (2010)
  • 著者名/発表者名: Shigehiro Hosoki, Shin' ichi Arakawa, and Masayuki Murata
  • 学会等名: in Proceedings of The Sixth International Conference on Autonomic and Autonomous Systems ICAS 2010
  • 年月日: 20100300
• [学会発表] 情報通信ネットワークのトポロジ構造がもたらすトラヒックダイナミクス (2010)
  • 著者名/発表者名: 荒川伸一
  • 学会等名: 複雑システムのネットワーク科学研究会
  • 年月日: 2010-10-18
• [学会発表] Queue dynamics in power-law networks (2009)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Hirayama, Shin' ichi Arakawa, Ken-ichi Arai, and Masayuki Murata
  • 学会等名: in 2nd International Workshop on Sensor Networks and Ambient Intelligence(SeNAmI 2009)
  • 年月日: 20091200
• [学会発表] 回線容量分布がルータレベルトポロジの収容トラヒック量に与える影響の評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 細木茂洋, 荒川伸一, 村田正幸
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告(NS2009-84)
  • 年月日: 20091100
• [学会発表] べき則の性質を有するトポロジーにおけるパケット転送遅延の評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平山孝弘, 荒川伸一, 新井賢一, 村田正幸
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告(NS2009-82)
  • 年月日: 20091000
• [学会発表] On the Packet Delay Distribution in Power-law Networks (2009)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Hirayama, Shin' ichi Arakawa, Ken-ichi Arai, and Masayuki Murata
  • 学会等名: in Proceedings of The First International Conference on Evolving Internet(INTERNET 2009)
  • 年月日: 20090800
• [図書] "Topological Robustness of Biological Systems for Information Networks-Modularity," Book chapter in Bio-inspired Computing and Communication Networks (2011)
  • 著者名/発表者名: Suyong Eum, Shin' ichi Arakawa, and Masayuki Murata
  • 出版者: CRC Press