2018 Fiscal Year Annual Research Report
フォグネットワーキングによるネットワークのスマート化に関する研究
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17H01825
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
高橋 豊 京都大学, 情報学研究科, 名誉教授 (00135526)
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2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 待ち行列 / 数理モデル化 / 解析評価 / ネットワーク / 情報システム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
フォグネットワーキングにおいて，大規模データを取り扱い長時間計算が必要なタスクに関してはクラウドネットワーキングとの連携で並列分散処理が必要になる。クラウド上で分散処理を行う際に，一般的には処理時間を早めるためには分割粒度を細かく設定し，並列度を高める。しかしそれに伴い，故障頻度も高まる，あるいは介在する低速マシンがタスク全体の処理完了を遅らせることになる。このような影響を考察する数学モデルを構築し，その性能解析手法を開発した。
SDNはスイッチ・ルータにおける基本的な処理である経路制御と転送を機能分離し、ネットワーク管理・実装・更新を柔軟かつ容易にするものであるが、これとフォグ・ネットワーキングを融合することで信頼性に劣るフォグサーバの障害に即応できるネットワーク・アーキテクチュアが構築できるが，このための基本的数理モデルを構築し，その性能解析手法を開発した。
クラウドネットワーキングおよびフォグネットワーキングにおいてはサーバの非稼働時には電源をOFFあるいは低消費電力モードに切り替え，省エネルギー化を図る必要がある。一方で省電力モードから稼働を再開するには若干の遅れが発生する。システムの適切な運用を決定するにはエネルギー消費の効率化と応答性能のトレードオフを考察する必要があり，このための数理モデルを提案し，その性能解析を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題に関連する研究成果を英文国際論文誌および自身を中心とする編集者が取り纏めたSpringer社刊行の学術図書に３編の査読付き論文を発表した。また本研究分野に関する国際会議を２０１８年は筑波で，２０１９年はベルギー国ゲント市で主催した。
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| Strategy for Future Research Activity |
１．フォグネットワーキング環境においてはバッテリー駆動における省電力化あるいはエネルギー消費の抑制のため、サーバーが非稼働時には節電モードあるいは休眠モードで待機させる場合も想定される。このような場合に節電モードおよび休眠モードの採用がシステム性能に及ぼす影響評価を行う必要があり、数理モデルを開発し、その性能評価手法を考察する。
２．フォグコンピューティングとクラウドコンピューティングの融合モデルを検討する。応答性能を良くするにはネットワークエッジに位置するサーバ使用が適しているが、要求頻度の増大あるいは計算負荷の増大の結果、当該サーバの稼働率が増大すると、他のサーバへ負荷分散を行う必要が出てくる。この場合に他のエッジサーバに分散するか、あるいはエッジよりは中心に位置するサーバに分散するか、さらにはこれらを組合わせるか、を検討する必要がある。このための数理モデルを開発し、最適な負荷分散法を考察する。
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