電力消費を制御するスケーラブルな情報の蓄積と検索

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22240005
• 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: メディア情報学・データベース
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 横田 治夫 東京工業大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (10242570)
• 研究分担者: 宮崎 純 東京工業大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (40293394) ; 小林 隆志 東京工業大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (50345386) ; 小口 正人 お茶の水女子大学, 大学院人間文化創成科学研究科, 教授 (60328036) ; 天笠 俊之 筑波大学, 大学院システム情報工学研究科, 准教授 (70314531) ; 波多野 賢治 同志社大学, 文化情報学部, 准教授 (80314532) ; 渡辺 陽介 東京工業大学, 学術国際情報センター, 助教 (80532944)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2013-03-31
• キーワード: ストレージシステム / 省電力 / データ配置 / 高信頼システム / 情報蓄積

研究概要

巨大化する蓄積されたデータへの検索が情報処理の多くを占める中、蓄積する場合のデータ配置やデータへのアクセス方法を工夫することで消費電力を削減する様々な手法を提案し、評価を行い、効果を示した。
代表的な方法としては、ストレージ装置中のHDDの回転を停止させて電力消費を抑える場合に信頼性を確保するためのバックアップを有効利用して回転停止の頻度を減らす方法、および利用台数を変化させ性能と消費電力を均整化させる場合にプライマリデータの配置を工夫することでシステム構成変化後のデータ移動を抑える方法を提案した。この他にも様々な手法を提案した。それらの手法を実現するとともに、実験を行って効果を実証した。

研究成果

• [雑誌論文] NDCouplingHDFS : A Coupling Architecture for a Power-proportional Hadoop Distributed File System (2014)
  • 著者名/発表者名: Hieu Hanh Le, Satoshi Hikida, Haruo Yokota
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: Vol. E97-D, No. 2 ページ: 213-222
  • DOI: 10.1587/transinf.E97.D.213
  • 査読あり
• [雑誌論文] Similarity search for office XML documents based on style and structure data (2013)
  • 著者名/発表者名: Yousuke Watanabe, Hidetaka Kamigaito, Haruo Yokota
  • 雑誌名: International Journal of Web Information Systems, Emerald Group Publishing Limited 巻: Vol. 9, No. 2 ページ: 100-116
  • DOI: 10.1108/IJWIS-03-2013-0005
  • 査読あり
• [雑誌論文] 耐故障ストレージのディスク回転状況を考慮した省電力化手法におけるシステム構成の影響評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 引田諭之, Hieu Hanh LE, 横田治夫
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌D 巻: Vol. J96-D, No. 5 ページ: 1105-1117
  • URL: http://search.ieice.org/bin/pdf.php?lang=J&year=2013&fname=j96-d_5_1105
  • 査読あり
• [雑誌論文] RMC操作に基づくタスクとタスク間関連度を考慮したファイル検索 (2013)
  • 著者名/発表者名: 呉怡, 渡辺陽介, 横田治夫
  • 雑誌名: 電子情報通信学会,電子情報通信学会論文誌D 巻: Vol. J96-D, No. 5 ページ: 1166-1177
  • URL: http://search.ieice.org/bin/pdf.php?lang=J&year=2013&fname=j96-d_5_1166
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fast Incremental Indexing with Effective and Efficient Searching in XML Element Retrieval (2013)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Keyaki, Jun Miyazaki, Kenji Hatano, Goshiro Yamamoto, Takafumi Taketomi, Hirokazu Kato
  • 雑誌名: International Journal of Web Information Systems 巻: Vol. 9, No. 2 ページ: 142-164
  • DOI: 10.1108/IJWIS-04-2013-0008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extraction of relationship between web pages and files in access logs (2012)
  • 著者名/発表者名: Qiang Song, Yousuke Watanabe, Haruo Yokota
  • 雑誌名: International Journal of Business Intelligence and Data Mining 巻: Vol. 7, No. 3 ページ: 152-171
  • DOI: 10.1504/IJBIDM.2012.049552
  • 査読あり
• [雑誌論文] Research history generation from metainformation of research papers using maximum margin clustering (2012)
  • 著者名/発表者名: Manh Cuong Nguyen, Daichi Kato, Taiichi Hashimoto, Haruo Yokota
  • 雑誌名: International Journal of Business Intelligence and Data Mining 巻: Vol. 7, No. 3 ページ: 217-231
  • DOI: 10.1504/IJBIDM.2012.049556
  • 査読あり
• [雑誌論文] Result Reconstruction Approach for More Effective XML Element Search (2011)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Keyaki, Kenji Hatano, Jun Miyazaki
  • 雑誌名: International Journal of Web Information Systems 巻: Vol. 7, No. 4 ページ: 360-380
  • DOI: 10.1145/1967486.1967508
  • 査読あり
• [雑誌論文] CC-PAID : CPUキャッシュを有効利用した並列時系列パターンマイニングアルゴリズム (2011)
  • 著者名/発表者名: 松原裕貴, 宮崎純, 藤澤誠, 天野敏之, 加藤博一
  • 雑誌名: 情報処理学会論文誌データベース 巻: Vol. 4, No. 2 ページ: 88-100
  • URL: http://id.nii.ac.jp/1001/00074656/
  • 査読あり
• [雑誌論文] データインテンシブアプリケーション実行時のクラウドリソースとローカルクラスタ間における負荷分散ミドルウェア (2011)
  • 著者名/発表者名: 豊島詩織, 山口実靖, 小口正人
  • 雑誌名: 日本データベース学会論文誌 巻: Vol.10, No.1 ページ: 31-36
  • URL: http://dbsj.org/journal/dbsj_journal/dbsj_journal_vol_10_no_1_31_36/
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Compound Parallel Btree for High Scalability and Availability on Chained Declustering Parallel Systems (2011)
  • 著者名/発表者名: Min Luo, Akitsugu Watanabe, Haruo Yokota
  • 雑誌名: IEICE TRANSACTIONS on Information and Systems 巻: Vol. E94-D, No. 3 ページ: 587-601
  • DOI: 10.1587/transinf.E94.D.587
  • 査読あり
• [学会発表] Evaluation of Parallel Window-Join Algorithms for Reduction of Processing Delay (2013)
  • 著者名/発表者名: Yousuke Watanabe, Haruo Yokota
  • 学会等名: International Conference on P2P, Parallel, Grid, Cloud and Internet Computing (3PGCIC2013)
  • 発表場所: Compiegne, France
  • 年月日: 20131028-30
• [学会発表] Grouping Objects for Execution Trace Analysis based on Design Patterns (2013)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Toda, Takashi Kobayashi, Noritoshi Atsumi, Kiyoshi Agusa
  • 学会等名: The 5th International Workshop on Empirical Software Engineering in Practice
  • 発表場所: Bangkok, Thailand
  • 年月日: 2013-12-02
• [学会発表] Efficient Gear-shifting for a Power-proportional Distributed Data-placement Method (2013)
  • 著者名/発表者名: Hieu Hanh LE, Satoshi HIKIDA, Haruo YOKOTA
  • 学会等名: IEEE BigData 2013
  • 発表場所: Santa Clara, USA
  • 年月日: 2013-10-08
• [学会発表] Energy-Efficient XML Stream Processing through Element-Skipping Parsing (2013)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Amagasa, Mana Seino, and Hiroyuki Kitagawa
  • 学会等名: DEXA Workshops 2013 (Workshop on ICT as Key Technology against Global Warming (ICT-GLOW'13))
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 2013-08-26
• [学会発表] NameNode and DataNode Coupling for a Power-proportional Hadoop Distributed File System (2013)
  • 著者名/発表者名: Hieu Hanh Le, Satoshi HIKIDA, Haruo Yokota
  • 学会等名: International Conference on Database Systems for Advanced Applications (DASFAA2013)
  • 発表場所: Wuhan, China
  • 年月日: 2013-04-24
• [学会発表] Style-based Similarity Search for Office XML Documents (2012)
  • 著者名/発表者名: Yousuke Watanabe, Hidetaka Kamigaito, Haruo Yokota
  • 学会等名: the 14th International Conference on Information Integration and Web-based Applications & Services (iiWAS2012)
  • 発表場所: Bali, Indonesia
  • 年月日: 2012-12-05
• [学会発表] Fast and Incremental Indexing in Effective and Efficient XML Element Retrieval Systems (2012)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Keyaki, Jun Miyazaki, Kenji Hatano, Goshiro Yamamoto, Takafumi Taketomi, Hirokazu Kato
  • 学会等名: the 14th International Conference on Information Integration and Web-based Applications & Services (iiWAS2012)
  • 発表場所: Bali, Indonesia
  • 年月日: 2012-12-05
• [学会発表] Data layout management for energy-saving key-value storage using a write off-loading technique (2012)
  • 著者名/発表者名: Masaki KAN, Dai KOBAYASHI, Haruo YOKOTA
  • 学会等名: 2012 IEEE 4th International Conference on Cloud Computing Technology and Science
  • 発表場所: Taipei
  • 年月日: 2012-12-04
• [学会発表] Development of a Disk-Power Monitoring Environment Using a Stream Processing Engine (2012)
  • 著者名/発表者名: Yousuke Watanabe, Haruo Yokota
  • 学会等名: the 7th International Conference on P2P, Parallel, Grid, Cloud and Internet Computing (3PGCIC2012)
  • 発表場所: Victoria, Canada
  • 年月日: 2012-11-12
• [学会発表] クラウドセンタのディペンダビリティと省電力化,電子情報通信学会ディペンダブルコンピューティング研究会 (2012)
  • 著者名/発表者名: 横田治夫
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告, DC2012-20
  • 発表場所: 鳥取
  • 年月日: 2012-08-03
  • 招待講演
• [学会発表] Proposed of a Load Balancing Method for Data Intensive Applications on a Hybrid Cloud Accounting for Cost Including Power Consumption (2012)
  • 著者名/発表者名: Yumiko Kasae and Masato Oguchi
  • 学会等名: 2nd International Conference on Cloud Computing and Services Science (CLOSER2012)
  • 発表場所: Porto, Portugal
  • 年月日: 2012-04-21
• [学会発表] A Power Saving Storage Method That Considers Individual Disk Rotation (2012)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Hikida, Hieu Hanh Le, Haruo Yokota
  • 学会等名: International Conference on Database Systems for Advanced Applications (DASFAA2012)
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 2012-04-18
• [学会発表] Effects on Performance and Energy Reduction by File Relocation based on File-access Correlations (2012)
  • 著者名/発表者名: Masaru IRITANI, Haruo YOKOTA
  • 学会等名: the 1st Workshop on Energy Data Management (EnDM2012)
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 2012-03-30
• [学会発表] An Evaluation of Power-proportional Data Placement for Hadoop Distributed File System (2011)
  • 著者名/発表者名: Hieu Hanh Le, Satoshi Hikida, Haruo Yokota
  • 学会等名: International Conference on Cloud and Green Computing (CGC 2011)
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 2011-12-14
• [学会発表] Data Allocation Based on XML Query Patterns to Reduce Power Consumption (2011)
  • 著者名/発表者名: Xuehua Jiang, Yousuke Watanabe, Haruo Yokota
  • 学会等名: International Conference on Cloud and Green Computing (CGC 2011)
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] An Energy Saving Scheme on Storage Systems for Video Delivery Services (2011)
  • 著者名/発表者名: Yousuke Watanabe, Haruo Yokota
  • 学会等名: 2nd International Workshop on Streaming Media Delivery and Management Systems
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2011-10-26
• [学会発表] A File Search Method Based on Intertask Relationships Derived from Access Frequency and RMC Operations on Files (2011)
  • 著者名/発表者名: Yi Wu, Kenichi Otagiri, Yousuke Watanabe, Haruo Yokota
  • 学会等名: 22th International Conference on Database and Expert Systems Applications (DEXA2011)
  • 発表場所: Toulouse, France
  • 年月日: 2011-08-30
• [備考]
  • URL: http://yokota-www.cs.titech.ac.jp/ecoim/index.html
• [産業財産権] ストレージ装置、その制御方法およびシステム管理プログラム (2013)
  • 発明者名: 横田治夫, 引田諭之
  • 権利者名: 国立大学法人東京工業大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: US App. No.:13/579,974
  • 出願年月日: 2013-06-17
  • 外国