2013 Fiscal Year Research-status Report
クラウド環境で効率的に運用できるキャッシュサーバを用いたＷｅｂシステムの開発
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25330082
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
最所 圭三 香川大学, 工学部, 教授 (50170486)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 負荷測定 / 負荷分散 / キャッシュサーバ / ロードバランサ / 優先アクセス機構 |
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| Research Abstract |
キャッシュサーバの負荷状況を測定する機能および測定結果の基づいて使用するキャッシュサーバ数を増減する機能を試作した．ロードバランサを用いてキャッシュサーバにリクエストを振り分ける方法を採用し，ロードバランサでキャッシュサーバの負荷状況を測定するようにした．キャッシュサーバの負荷状況を測定する方法として，Webサーバプログラムが提供している機能を用いる方法と，Webサーバプログラムとは独立した外部プログラムをキャッシュサーバに常駐する方法を実装し評価した．その結果，前者は，負荷状況の測定精度は高くなったが，キャッシュサーバが過負荷状態になると応答性能が極端に悪くなっていた．それに対して後者は，可負荷時でも応答性能が高く，負荷が高くなるときの精度は高くなったが，負荷が軽くなるときの精度が非常に悪かった．精度が高い前者を用い，負荷状況に応じて使用するキャッシュサーバをロードバランサに指示する機構を実装し実験した結果，負荷状況に応じて使用するキャッシュサーバ数を増減でき，提案手法の有効性を確認できた．
特定のリクエストを優先してサービスする機構の設計および評価を行った．先行研究で実装していた可負荷時のアクセスを拒否し一定時間後の再アクセスを保証する機構に，提案機構を組み込み試作し評価した．その結果，通常アクセスが大量に行われている場合でも，優先アクセスが通常アクセス側のアクセス量に影響されずに処理できることを確認した．通常アクセス側については，優先アクセスが行われているときでも，処理量が減るため再アクセスまでの時間は延びてしまうが，再アクセスは保証されていた．以上のことから，提案機構の有効性が確認できた．しかし，優先アクセスの開始時と終了時の過渡状態では，再アクセスに対する応答時間が延びたり，再アクセスがあっても多量の初回アクセスがサービスされており，これについては今後の課題である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成25年度の目標は，(C)キャッシュサーバに過剰なアクセスを向ける機能，(D)キャッシュサーバからのアクセスを優先して処理する機能，(d)キャッシュ管理機能 を実装し，(A)キャッシュサーバの負荷状態を把握する機能，(E)他のサーバにアクセスの一部を向けるようにキャッシュサーバに指示する機能，(a)サーバ側の(A)に対応する機能，(c)サーバ側の(E)に対応する機能 を設計する予定であった．
実装予定の機能の進捗状況を見ると，(C)の機能は実装でき，(D)の機能は実装までは至っていないがその有効性は確認できた．しかし，(d)の機能について設計にも至っていない段階である．
設計予定の機能の慎重状況を見ると，(A)と(a)については試作まで至っており，予定よりも進んでいる．(E)と(c)の機能は検討段階に止まっているが，ロードバランサを用いた方式では要求されない機能である．現段階ではロードバランサを用いた方式を優先して実装を行っており，全体の進捗状況への影響は小さい．
以上のことから，現在までの達成度として，やや遅れているとした．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成25年度の達成度は少し遅れてはいるが，全体としては予定通りなので，基本的には当初の予定通りに行う．平成25年度の予定で後れていた項目のうちロードバランサを用いない方法でも共通に必要となる，キャッシュサーバ内のキャッシュ管理機構の設計および実装は優先して行う．
実現の可能性が高いロードバランサを用いたシステムの構築を優先して実装するために，ロードバランサを用いるシステムでは必要とされない，他のサーバにアクセスの一部を向けるようにキャッシュサーバに指示する機能とそれに対応するキャッシュサーバの機能については最終年度に行うことに変更する．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
実験用クライアントPCを4台購入する予定であったが，4台を購入すると予算を超過することと，クライアントの性能が期待以上であったことから，実験用クライアントを3台にした．その結果，次年度使用額が生じた．
次年度使用額は翌年分の助成金の3%程度であり，消費税増分に相当する．このため，当初の計画通りに進める予定である．
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