2019 Fiscal Year Annual Research Report
Architecture for High Performance and Energy Efficient ICN Router
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17H01733
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
長谷川 亨 大阪大学, 情報科学研究科, 教授 (70576264)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
津川 翔 筑波大学, システム情報系, 助教 (40632732)
小泉 佑揮 大阪大学, 情報科学研究科, 准教授 (50552072)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 情報指向ネットワーキング / ルータ / キャッシュ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マルチコアCPUを用いて，100万PPS(Packet Per Second)以上の高いパケット転送速度を実現するパケット転送方式を設計し，プロトタイプを実装した．
第一に，平成３０年度までに開発した，連続する２パケットを対象として，パケットを処理するための制御データ構造を先読みすることで，DRAMに蓄積された制御データ構造へのアクセス待ちを隠蔽するプリフェッチアルゴリズムを，３パケット以上の条件にも対応できるように，一般化した．
第二に，平成３０年度までに開発したパケット転送方式は，受信パケットがソフトウェアルータの全てのCPUコアに均等に割り当てられることを仮定していた．この仮定は現実的でないため， CPUコアが過負荷になると，同じ宛先へのパケットを負荷の少ない異なるCPUコアに割り当てる方式を設計した．このとき，宛先のフローを保持する状態を排他制御すると，パケット転送速度が劣化するため，フロー状態に対して楽観的な排他制御を行う方式を設計した．この方式では，フロー状態をCPUのキャッシュラインに蓄積可能なコンパクトなデータ構造とすることで，同時に複数のCPUコアがフロー状態を更新しても，一貫性が保てない頻度を削減している．さらに，一貫性が保てなかった場合も，ICNのプロトコル処理で，一貫性が保たれてない状態を解消することを検証した．
第三に，平成３０年度に開発した，大容量なビデオに対するキャッシュヒット率を向上させるキャッシュアルゴリズムを，可変レートのビデオに適応させる方式を設計した．具体的には，キャッシュヒットした場合の，中継回線の余剰帯域を活用して，ビデオを再生するレートを向上させた．
第四に，ソーシャルメディア上のコンテンツの人気度の持続時間を予測する問題を検討した．ソーシャルネットワークのコミュニティ構造が予測に有用であることを示した．
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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