Transcript ppt - 先進ネットワークアーキテクチャ研究室

A Study on the Quasi-Static Lightpath
Configuration Method
in Large-Scaled WDM Networks
大阪大学 大学院情報科学研究科
博士前期課程 2年 村田研究室
石田 晋哉
E-mail: [email protected]
WDM (波長分割多重) ネットワーク
複数の異なる波長の信号を 1 本の光ファイバで送信
同一の波長を用いて複数のファイバを経由する回線 (光パ
ス) を設定して通信を行う
WDM ネットワークの拡大
WDM ネットワーク間で相互接続
GMPLS (Generalized Multi-Protocol Label Switching) の標準化
Lightpath
Physical topology
Sender node
2004/2/20
平成15年度 修士論文発表会
Receiver node
2
スケールフリーネットワーク
ノードの出線数がべき乗則に従う
少数の出線をもつノードが多数存在
少数のノードに接続が集中
F(d): Cumulative distribution function
1
0.1
出線数 2 ～ 4 の
ノードが約 8 割
0.01
0.001
スケールフリーネットワーク
における出線数の分布
(ノード数 1000)
出線数 56 ～ 88
のノードが 4 個
0.0001
1
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10
d: Outdegree
平成15年度 修士論文発表会
100
3
棄却回数の分布
棄却回数はノードの出線数に比例して増加
出線の多いノードにおける棄却回数の改善が必要
3500
Average number of blocks
3000
8 wavelengths
全体の棄却の
大部分が発生
2500
2000
1500
16 wavelengths
物理トポロジーがスケール
フリーネットワークであるときの
ノードの出線数に対する平均
棄却発生回数 (ノード数 500)
1000
500
0
1
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10
100
Degree
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Quasi-static 光パス
静的に設定した光パスをファイバとみなし，論理トポロ
ジーを構成
通信に用いる光パスは論理トポロジー上で設定
複数ホップの経路長を 1 ホップに減少
Quasi-static 光パスの経路上では同一波長を確保
Logical topology
Physical topology
Quasi-static lightpaths
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Quasi-static 光パスによる出線数の削減
全波長を用いて quasi-static 光パスを設定
中継ノードの出線数が仮想的に減少
ハブノードの出線数の削減
光パス設定のための資源要求を分散
Logical
topology
1
3
Physical
topology
2
Quasi-static lightpaths
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平成15年度 修士論文発表会
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棄却改善のための出線数削減アルゴリズム
閾値を設け，ノードの出線数を閾値以下まで削減
最も出線を多くもつノードから出線を削除
出線数の和が最大の隣接ノード間で quasi-static 光パスを
設定
2
4
4
2
3
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平成15年度 修士論文発表会
7
シミュレーションによる性能評価
棄却率を 80 % 以上改善することが可能
閾値によって性能が大きく異なる
0.1
Blocking probability
max 69 (no cut)
max 16
0.01
0.001
max 40
0.0001
max 64
ノード数 500 (最大出線数 69)
波長数 16
光パスの平均接続時間 1 秒
1e-05
0
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0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
Arrival rate (requests/msec)
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まとめと今後の課題
まとめ
べき乗則に従う物理トポロジーをもつ WDM ネットワークの
性能評価
出線数の多いノードにおいて頻繁に棄却が発生
出線数の仮想的な削減による棄却率の改善
波長多重数が大きいとき，負荷が比較的小さいときに有効
今後の課題
分散環境での quasi-static 光パスの設定
さらに大規模なトポロジーに対応
出線数削減の閾値の設定
トポロジーの構造から解析により算出
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