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2014 年度 実績報告書

高伸縮性情報基盤における応用処理と連携した実行時省電力データベースの研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 24300034
研究機関芝浦工業大学

研究代表者

中野 美由紀  芝浦工業大学, 公私立大学の部局等, 教授 (30227863)

研究分担者 山口 実靖  工学院大学, 工学部, 准教授 (50439262)
小口 正人  お茶の水女子大学, その他部局等, 教授 (60328036)
後藤 厚宏  情報セキュリティ大学院大学, その他の研究科, 教授 (90558868)
菅谷 みどり  芝浦工業大学, 工学部, 准教授 (50434288)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード実行時省電力 / データベース / クラウド・コンピューティング / 応用処理連携 / 性能評価
研究実績の概要

本研究では、高伸縮性情報基盤の主要な応用処理であるデータベースを対象に、応用処理と連携した実行時省電力技法の研究開発を行う。すなわち、応用の知識(処理粒度、索引の有無等)、実行時特性(ライブラリィ挙動、入出力挙動、アクセス局所性等)を用い、応用の性能要求は満たしながら、実行時に省電力可能なデータベースの設計、評価システム構築を行うことを目的としている。
平成26年度は平成25年度に設計した多様なアプリケーションに対応可能な省電力ミドルウェアを基に、本年度購入したサーバ上に高伸縮性情報基盤システムを実装し、様々なアプリケーションにおいて省電力が可能となったかを実際に計測を行った。具体的には、省電力ミドルウェアの機能を実装したデータベース上で、大規模データベースベンチマークであるTPC-Hを用いて、実行時消費電力を実測し、実行時特性としてのアクセス局所性の統計値とアプリケーション側のディスク上のデータ配置特性を利用することで、性能要求を満たしつつ電力消費を大幅に低減できることを示した。また、オンラインショッピングのウェブサービス処理を模したベンチマークTPC-Wを用い、複数のアプリケーション(ウェブサーバ、データベース、画像ファイルサーバ)が稼働する状況において、アプリケーション横断的なアクセス挙動のモニタリングを行い、30%以上の省電力が可能であることを示した。複数のアプリケーション稼働中にも省電力可能とするミドルウェアフレームワークの手法として、モニタリング時に省電力可能性の高いアクセス挙動を抽出するためのラベル付けを明らかにし、モニタリングおよび省電力技法をアプリケーションサービス実行時に実現可能とする実装方式をまとめた論文は世界的に権威のあるIEEE Transactions on Knowledge and Database Engineeringに採録された。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (21件)

  • [雑誌論文] Application Sensitive Energy Management Framework for Storage Systems2015

    • 著者名/発表者名
      Norifumi Nishikawa, Miyuki Nakano and Masaru Kitsuregawa
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering

      巻: PP ページ: 1-12

    • DOI

      10.1109/TKDE.2015.2416737

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Proposal of Storage Power Control Method with Data Placement Control2015

    • 著者名/発表者名
      Naho Iimura, Norifumi Nishikawa, Miyuki Nakano, and Masato Oguchi
    • 雑誌名

      DBSJ Journal

      巻: Vol.13, No.1 ページ: 50-56

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] SSDを用いた大規模データベースにおける複数問い合わせ処理高速化手法とその評価2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木恵介,早水悠登,横山大作,中野美由紀,喜連川優
    • 雑誌名

      日本データベース学会和文論文誌

      巻: Vol.12, No.2 ページ: 19-25

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] データベース処理実行時におけるデータ配置制御を用いたストレージ省電力手法の提案と評価2015

    • 著者名/発表者名
      飯村 奈穂,西川 記史,中野 美由紀,小口 正人
    • 学会等名
      情報処理学会第77回全国大会1N-01
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2015-03-17 – 2015-03-19
  • [学会発表] ロボットのクラウド化におけるリアルタイム処理の検討2015

    • 著者名/発表者名
      柳田将希,中野美由紀,菅谷みどり
    • 学会等名
      情報処理学会,第77回全国大会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2015-03-17 – 2015-03-19
  • [学会発表] 空撮ロボットのバッテリー使用量にもとづく実行時間推定手法の提案2015

    • 著者名/発表者名
      東 拓磨,中野美由紀,菅谷みどり
    • 学会等名
      情報処理学会,第77回全国大会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2015-03-17 – 2015-03-19
  • [学会発表] 仮想化環境におけるデータ再配置による動作HDD数制御による省電力に関する一考察2015

    • 著者名/発表者名
      若色 匠,谷貝俊輔,山口実靖
    • 学会等名
      情報処理学会第77回全国大会, 2K-04
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2015-03-17
  • [学会発表] 仮想化環境におけるVMごとのI/Oアクセス頻度を考慮したDBテーブル配置によるストレージ省電力に関する一考察2015

    • 著者名/発表者名
      谷貝俊輔,若色 匠,山口実靖
    • 学会等名
      情報処理学会第77回全国大会, 1N-02
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2015-03-17
  • [学会発表] HadoopのReduce処理のI/O高速化のための一考察2015

    • 著者名/発表者名
      藤島永太,木村由香,山口実靖
    • 学会等名
      情報処理学会第77回全国大会, 1N-03
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2015-03-17
  • [学会発表] RLS:分散ロボットシステムのデータ収集プラットフォーム2015

    • 著者名/発表者名
      中山悟,住谷拓馬,中野美由紀,菅谷みどり
    • 学会等名
      情報処理学会,組込みシステム研究会,組込み技術とネットワークに関するワークショップ(ETNET2015)
    • 発表場所
      奄美市社会福祉協議会会議室
    • 年月日
      2015-03-06 – 2015-03-07
  • [学会発表] 多数台ディスク環境でのデータベース処理実行時におけるストレージ省電力手法の提案と評価2015

    • 著者名/発表者名
      飯村 奈穂,西川 記史,中野 美由紀,小口 正人
    • 学会等名
      第7回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム(DEIM2015)C3-1
    • 発表場所
      磐梯熱海ホテル華の湯
    • 年月日
      2015-03-02 – 2015-03-04
  • [学会発表] A Proposal of Storage Power Control Method with Data Placement in an Environment using Many HDDs2015

    • 著者名/発表者名
      Naho Iimura, Norifumi Nishikawa, Miyuki Nakano, and Masato Oguchi
    • 学会等名
      9th ACM International Conference on Ubiquitous Information Management and Communication (IMCOM2014)
    • 発表場所
      Bali, Indonesia
    • 年月日
      2015-01-08 – 2015-01-10
  • [学会発表] マルチコアベースのロボットミドルウェアによるリアルタイム処理と省電力の支援2014

    • 著者名/発表者名
      住谷拓馬,松原豊,中野美由紀,菅谷みどり
    • 学会等名
      情報処理学会,第26回コンピュータシステム・シンポジウム(ComSys2014)
    • 発表場所
      芝浦工業大学豊洲キャンパス
    • 年月日
      2014-11-19 – 2014-11-20
  • [学会発表] リアルタイム処理と省電力を支援するロボットミドルウェア2014

    • 著者名/発表者名
      住谷拓馬,松原豊,中野美由紀,菅谷みどり
    • 学会等名
      情報処理学会コンピュータシステム・シンポジウム(ComSys2015),ポスター発表
    • 発表場所
      芝浦工業大学豊洲キャンパス
    • 年月日
      2014-11-19 – 2014-11-20
  • [学会発表] 情報収集をするロボットプラットフォームの実現に向けて2014

    • 著者名/発表者名
      中山悟, 柳田将希, 住谷拓馬, 中野美由紀, 菅谷みどり
    • 学会等名
      情報処理学会,組込みシステム研究会, 2014-EMB-35(10)
    • 発表場所
      芝浦工業大学豊洲キャンパス
    • 年月日
      2014-11-11
  • [学会発表] Evaluation of Data Placement Method in Database Run-Time Processing Considering Energy Saving and Application Performance2014

    • 著者名/発表者名
      Naho Iimura, Norifumi Nishikawa, Miyuki Nakano, and Masato Oguchi
    • 学会等名
      International Workshop on Green Programming, Computing, and Data Processing (GPCDP2014) in conjunction with the 5th International Green Computing Conference (IGCC2014)
    • 発表場所
      Dallas, Texas, USA
    • 年月日
      2014-11-03 – 2014-11-05
  • [学会発表] Energy Efficient Storage Management Cooperated with Data Intensive Applications in Virtual Machines2014

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Yagai and Saneyasu Yamaguchi
    • 学会等名
      The 1st International Workshop on Future Technologies for Smart Information Systems (FTSIS 2014) in conjunction with the 33rd IEEE Symposium on Reliable Distributed Systems (SRDS 2014)
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2014-10-06
  • [学会発表] 既存Webアプリケーションの入力処理の脆弱性調査と対策2014

    • 著者名/発表者名
      木村勇一, 大久保隆夫, 後藤厚宏
    • 学会等名
      第13回情報科学技技術フォーラム (FIT2014), B-005
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2014-09-04
  • [学会発表] データベースの動作情報を用いたデータ再配置によるストレージ停止時間拡大の仮想化環境への適用2014

    • 著者名/発表者名
      若色 匠・山口実靖
    • 学会等名
      第13回情報科学技術フォーラム(FIT2014), C-014
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2014-09-04
  • [学会発表] VMの負荷を考慮したDBテーブル配置によるストレージ省電力2014

    • 著者名/発表者名
      谷貝俊輔・山口実靖
    • 学会等名
      第13回情報科学技術フォーラム(FIT2014), C-014
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2014-09-04
  • [学会発表] システム性能とストレージ省電力を考慮したTPC-H実行時におけるデータ配置法の評価2014

    • 著者名/発表者名
      飯村 奈穂,西川 記史,中野 美由紀,小口 正人
    • 学会等名
      マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2014)シンポジウム8C-3, pp.1818-1825
    • 発表場所
      月岡温泉ホテル泉慶
    • 年月日
      2014-07-09 – 2014-07-11
  • [学会発表] Active Sensing: : 移動ロボットによる見守りシステムの実現2014

    • 著者名/発表者名
      住谷拓馬, 浅沼亮平, 中野美由紀, 菅谷みどり
    • 学会等名
      情報処理学会, マルチメディア,分散,協調とモバイル,シンポジウム
    • 発表場所
      月岡温泉ホテル泉慶
    • 年月日
      2014-07-09 – 2014-07-11
  • [学会発表] 仮想化環境における DB データ配置に関する一考察2014

    • 著者名/発表者名
      谷貝 俊輔,山口 実靖
    • 学会等名
      第159回 マルチメディア通信と分散処理研究会, DPS159-33
    • 発表場所
      沖縄県宜野湾市真志喜3-28-1健康文化村 カルチャーリゾート フェストーネ
    • 年月日
      2014-06-16
  • [学会発表] 自転車と歩行者の接近検知による事故防止の検討2014

    • 著者名/発表者名
      吉田 裕幸, 渡辺柚佳子,中野 美由紀,菅谷 みどり
    • 学会等名
      情報処理学会,第46回ユビキタス研究会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-05-11 – 2014-05-12

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公開日: 2016-06-01  

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