ネットワークモニターのハードウェア合成に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650409
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 東野 輝夫 大阪大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (80173144)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中田 明夫 大阪大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (60295839) ; 安本 慶一 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教授 (40273396) ; 船曳 信生 岡山大学, 工学部, 教授 (70263225) ; 梅津 高朗 大阪大学, 大学院・情報科学研究科, 助手 (10346174) ; 山口 弘純 大阪大学, 大学院・情報科学研究科, 助手 (80314409)
• Keywords: ネットワークモニター / ネットワーク管理 / ハードウェア合成 / 並行システム / VHDL / 通信プロトコル / 信頼性 / マルチランデブ

Research Abstract

1.近年,悪意のある利用者による大量のパケットの送信などの理由から,ネットワークが一時的に輻輳し,大量のユーザに伝送遅延やアクセス障害などの影響をもたらす場合がある.このため,ネットワークの送受信に関するログ情報を保存し,ログ情報から障害の原因を特定している.しかし,現状ではソフトウェアでリアルタイムにネットワークをモニターすることは難しい.また,モニター項目も少しずつ変化させる必要がある.モニター項目の変更に柔軟に対応し,低コストでリアルタイムにモニターするシステムを開発するためには,FPGA回路のような再合成可能ハードウェアとして実現できることが望ましい.
2.本研究では実時間LOTOSで書かれたネットワークモニターの仕様から,その仕様通りに動作するモニターのFPGA回路を自動合成するシステムを設計・開発し,インターネット向けモニター回路を試作し,その有効性を評価することを目的とする.
3.本年度は,並行EFSM群とその間の実時間マルチランデブの記述からハードウェア回路を自動合成する方法の詳細を検討し,その結果に基づくツールを試作するとともに,そのツールを用いて実際にネットワークモニターの仕様からFPGA回路を合成し,ギガビットイーサネットなど高速通信網の監視などに追随するスピードのモニター回路が合成できることを確認した.その結果をFPGAに関する著名な国際会議である12th Int. Conf. on Field Programmable Logic and Applications(FPL 2002)で発表した.これ関連する成果として,実時間LOTOSコンパイラを用いたネットワークモニターのアニメーションシステムの設計と実装に関する研究成果をネットワーク分野で著名な国際ジャーナルの一つであるComputer Networks誌に発表した.

Research Products

• [Publications] 片桐, 桐村, 安本, 中田, 東野, 谷口: "同期通信可能な周期EFSM群のハードウェア構成法"情報処理学会論文誌. 42・3. 542-551 (2001)
• [Publications] Yasumoto, Higashino, Taniguchi: "A compiler to implement LOTOS specifications in distributed environments"The International Journal of Computer and Telecommunications Networking (Computer Networks). 36・2-3. 291-310 (2001)
• [Publications] Higashino, yamaguchi, Yasumoto, Nakata: "Perspectives in Developing Distributed Cooperative Systems"2nd Int. Conf. on Soft. Eng., Artificial Intelligence, Networking & Parallel/Distributed Computing (SNPD'2001). (招待講演論文). Xi-XiX (2001)
• [Publications] Kirimura, Takamoto, Mori, Yasumoto, Nakata, Higashino: "Design and Implementation of FPGA Circuits for High Speed Network Monitors"12th Int. Conf. on Field Programmable Logic and Applications (FPL 2002). LNCS2438. 393-403 (2002)
• [Publications] Yasumoto, Umedu, Yamaguchi, Nakata, Higashino: "Protocol Animation based on Event-driven Visualization Scenarios in Real-time LOTOS"The International Journal of Computer and Telecommunications Networking (Computer Networks). 40・5. 45-67 (2002)
• [Publications] 森, 中田, 東野: "並行周期EFSMに対するパラメトリックモデル検査手法"電子情報通信学会論文誌 D-I. J86-D-I・2. 75-87 (2003)