2022 Fiscal Year Annual Research Report
Improving Software Defined Networking with Machine Learning
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22F21732
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Internet Initiative Japan Inc. (Research Laboratory) |
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Principal Investigator |
長 健二朗 株式会社インターネットイニシアティブ(技術研究所), 技術研究所, 所長 (10561087)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
NOUGNANKE BENOIT 株式会社インターネットイニシアティブ(技術研究所), 技術研究所技術研究室, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2022-07-27 – 2024-03-31
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| Keywords | マルチクラウド / Software Defined Network / データプレーンプログラミング / 機械学習 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現状、各クラウドサービスは独自のAPIを提供しているのでマルチクラウド環境でサービスを実現するのは容易ではない。さらに、マルチクラ ウド環境で低遅延などの高性能サービスの実現は難しい。そこで、本研究では、プログラマブルなSoftware Defined Networkベースのプラットフォームを構築して、クラウドサービス間の相違を吸収すると同時に、データプレーンプログラミングに機械学習を応用することで性能向上を実現する。
初年度は、まずマルチクラウド環境やデータプレーンプログラミングに関する既存研究の調査を行い、課題の整理とアプローチ方法の具体化に取り組んだ。その結果、マルチテナント環境における性能保証とバックプレーンの転送性能向上という２つの側面からシステムの設計を進めている。並行して、Intel Tofino2スイッチを使いP4言語によるデータプレーンプログラミングを用いた実験環境の構築を行い、初期評価を実施した。また、フィンランドで開催されたEur o-IX会議に参加して最新研究の動向を調査すると共に、人的ネットワークの構築を図った。さらに性能保証機構の設計に関し、LAAS-CNRS/トゥールーズ大学と共同研究を行うことになった。
次年度には、マルチテナント環境で性能保証を実現するPerfsolとバックプレーンの転送性能向上を実現するUmbrellaDCの設計実装を進めて、統合して評価する予定である。また、これらの結果を論文にまとめて国際学会に投稿、発表する予定である。
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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
初年度は、まずマルチクラウド環境やデータプレーンプログラミングに関する既存研究の調査を行い、課題の整理とアプローチ方法の具体化に取り組んだ。その結果、マルチテナント環境における性能保証とバックプレーンの転送性能向上という２つの側面からシステムの設計を進めている。
並行して、P4言語によるデータプレーンプログラミングを用いた実験環境の構築を行い、初期評価を実施した。
また、フィンランドで開催されたEur o-IX会議に参加して最新研究の動向を調査すると共に、人的ネットワークの構築を図った。さらに性能保証機構の設計に関し、制御理論が専門のYann Labit教授(LAAS-CNRS, Toulouse)と共同研究を行うことになった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は、構築した実験環境にて、クラウドサービス間の相違を吸収すると同時に、異なるテナントの挙動による影響を受けないシステムを実装し、評価と検証を実施する。具体的には、マルチテナントのクラウド環境において品質保証を実現するPerfsolと呼ぶ仕組みと、バックプレーンの転送性能を向上するためにP4言語でプログラム可能なスイッチを使い最適化を行うUnbrellaDCと呼ぶ仕組みを設計実装し組み合わせる予定である。制御部分のモデル化についてはLAAS-CNRSのLabit教授と共同研究を行う。このためにトゥールーズ大学を訪問する。また、これらの結果をまとめた論文を国際会議で発表する予定である。
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