2020 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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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岳 五一 甲南大学, 知能情報学部, 教授 (50234175)
望月 バドル 京都情報大学院大学, その他の研究科, 助教 (10838460)
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| Project Period (FY) |
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 |
フォグコンピューティングにおいて実時間性およびスケーラビリティを高めるにはその処理をより一層デバイス側にシフトすることが望まれる。本論文ではネットワークエッジに位置するサーバにオフローディングした場合に課題となるエッジサーバの最適運用を考察する数理モデルの提案とその性能解析法を開発した。エッジサーバにおける処理遅延を短くするためには最大処理能力で運用することが肝要であるが，そのためには大きなエネルギー消費を伴う。エッジサーバにおいてはバッテリーなどで駆動するものもあり，この場合にはエネルギー消費が重要な制約条件になる。すなわち処理遅延の低減とエネルギー消費の抑制はトレードオフの関係にあり，その関係性を定量的に考察するのが本研究の目的である。具体的には処理要求が無い場合にはサーバは待機状態に移り，エネルギー消費を最低限に抑える。処理中および待機状態にある処理要求総数が事前に設定した３段階の閾値を超えた場合には，その段階で処理スピードを増加減することで，実時間性を満たしつつ，省エネルギー運用を図る数理モデルを考察した。
フォグコンピューティングおよびクラウドコンピューティングにおいては独立した単発の処理要求だけではなく，IoT時代を迎えバーチャルマシン（VM）などから発せられる処理要求もその割合が高まっている。後者の処理要求に関してはその発生間隔に相関性が見られる。サーバのキャパシティプランニングにおいて従来活用されてきた数学的解析手法では独立な発生間隔を想定したものが殆どであるため，適用上の支障があった。本研究では相関性を考慮し，さらに省エネルギー運用を表現可能な性能評価モデルを提案し，その性能解析手法を開発するとともにエネルギー消費の最適化に言及した。
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| Research Progress Status |
令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。
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