Transcript ppt - 甲藤研究室
予備親探索機能を有した アプリケーションレベルマルチキャスト Application Level Multicast with Backup Parent Searching Function 國近 洋平 Yohei KUNICHIKA 甲藤 二郎 Jiro KATTO 大久保 榮 Sakae Okubo 早稲田大学大学院理工学研究科 Graduate School of Science and Engineering, Waseda university Graduate School of Science and Engineering, Waseda Univ. Katto lab. 背景 現在まで 今後 ・WWW ・VoIP ・Email ・ストリーミング ・ファイル転送 負荷分散、低遅延の要求大 Graduate School of Science and Engineering, Waseda Univ. Katto lab. IPマルチキャスト 送信者･･･流すフローは１つ 送信者 ルータ･･･パケットを複製・転送 受信者 受信者･･･受信するだけ ルータ Graduate School of Science and Engineering, Waseda Univ. Katto lab. IPマルチキャストの課題 マルチキャストルータの普及 輻輳制御が困難 エンド-エンドの信頼性に対する不安 ↓ IPマルチキャストの普及は進んでいない Graduate School of Science and Engineering, Waseda Univ. Katto lab. アプリケーションレベルマルチキャスト 送信者･･･流すフローは少数 送信者 ルータ･･･パケットを転送 受信者 受信者･･･パケットを複製・転送 ルータ Graduate School of Science and Engineering, Waseda Univ. Katto lab. 論理ネットワーク ツリー型 メッシュ型 ・単一ソースノード ・複数ソースノード ・中～大規模 ・小規模 Graduate School of Science and Engineering, Waseda Univ. Katto lab. 既存ALM一覧 論理ネットワーク 管理サーバ セッション参加者 ALMI メッシュ ○ 小 Narada メッシュ × 小 Peercast ツリー × 中 Bayeux Tapestry × 大 Overcast ツリー × 大 Scattercast メッシュ × 大 OMNI ツリー × 大 Graduate School of Science and Engineering, Waseda Univ. Katto lab. Peercast(1) 接続要求 新規参入時 リダイレクション ① ② 接続中の子の数が規定値に達していた場合は新規接続不可 Graduate School of Science and Engineering, Waseda Univ. Katto lab. Peercast(2) 接続要求 離脱時 離脱メッセージ 離脱ホスト Graduate School of Science and Engineering, Waseda Univ. Katto lab. Peercast(3) 緊急時 生存確認メッセージ 一定時間経過しても到着せず ↓ failure状態と見なす 親がfailure→ソースへ再接続要求 子がfailure→セッションを開放 Graduate School of Science and Engineering, Waseda Univ. Katto lab. Peercastの問題点 親ノードの離脱によるツリー再構成が必要 ↓ 離脱が決定してから親ノードを探索 特に緊急時は再構成に時間がかかる ↓ 予め予備親候補を見つけておくことにより 効率化を図る Graduate School of Science and Engineering, Waseda Univ. Katto lab. 提案手法(1) 接続要求 新規参入時 リダイレクション ① ② ③ 実際の親 Graduate School of Science and Engineering, Waseda Univ. 予備親 Katto lab. 提案手法(2) 離脱時 接続要求 離脱メッセージ 離脱ホスト Graduate School of Science and Engineering, Waseda Univ. 予備親 Katto lab. 提案手法(3) 離脱時 接続要求 離脱メッセージ 離脱ホスト Graduate School of Science and Engineering, Waseda Univ. 予備親 Katto lab. シミュレーション評価 シミュレーション手段 ・ns-2.26 (http://www.isi.edu/nsnam/ns/) 比較対象 ・Peercast ・提案手法 評価項目 ・セッション要求～データ受信までの時間 ・制御メッセージ数 Graduate School of Science and Engineering, Waseda Univ. Katto lab. シミュレーショントポロジー 100Mbps 100ms 雲部内トポロジー ホスト数 ランダム（全体で固定） ルータ数 5 ルータ-ルータ帯域幅 100Mbps ルータ-ルータ遅延 10～50ms ルータ-ユーザ帯域幅 10Mbps ルータ-ユーザ遅延 10ms Graduate School of Science and Engineering, Waseda Univ. Katto lab. シミュレーション結果 セッション要求～データ受信までの時間[sec] 接続要求の種類 join･･･新規参入ホストが接続要求してからデータ受信までの時間 leave･･･親ホストの離脱による再接続要求からデータ受信までの時間 failure･･･親ホストの緊急時による再接続要求からデータ受信までの時間 Graduate School of Science and Engineering, Waseda Univ. Katto lab. シミュレーション結果(1) セッション要求～データ受信までの時間[sec] ホスト数：100 子の上限：4 3 2.5 2 従来 提案 1.5 1 0.5 0 join leave failure データ受信までの時間[sec] データ受信までの時間[sec] 子の上限：3 3 2.5 2 従来 提案 1.5 1 0.5 0 join leave Graduate School of Science and Engineering, Waseda Univ. failure Katto lab. シミュレーション結果(2) セッション要求～データ受信までの時間[sec] 子の上限：4 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 ホスト数：500 従来 提案 join leave failure データ受信までの時間[sec] データ受信までの時間[sec] ホスト数：100 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 従来 提案 join leave Graduate School of Science and Engineering, Waseda Univ. failure Katto lab. シミュレーション結果(3) 制御メッセージ数[個] 9000 子の上限：4 8000 制御メッセージ数[個] 7000 6000 5000 従来 提案 4000 3000 2000 1000 0 0 100 200 300 ホスト数 400 500 600 Graduate School of Science and Engineering, Waseda Univ. Katto lab. まとめ ALMにおいて予備親探索を行うことにより親 ノードの離脱によるツリー再構築の効率化を提 案した 従来手法と比較して親の離脱によるツリー再構 築に必要な時間を20%程度、親の緊急時では 50%程度削減できた 今後は制御メッセージ数増加によるネットワー クへの影響を考慮しつつ、より良い予備親探索 アルゴリズムを模索していく Graduate School of Science and Engineering, Waseda Univ. Katto lab. シミュレーション結果(1) セッション要求～データ受信までの時間[sec] join データ受信までの時間[s] 5 4.5 4 3.5 従来(3) 提案(3) 3 2.5 従来(4) 提案(4) 2 1.5 1 0.5 0 50 100 200 500 ホスト数 Graduate School of Science and Engineering, Waseda Univ. Katto lab. シミュレーション結果(2) セッション要求～データ受信までの時間[sec] leave データ受信までの時間[s] 2 1.8 1.6 1.4 従来(3) 提案(3) 従来(4) 提案(4) 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 50 100 200 500 ホスト数 Graduate School of Science and Engineering, Waseda Univ. Katto lab. シミュレーション結果(3) セッション要求～データ受信までの時間[sec] dead データ受信までの時間[s] 4 3.5 3 2.5 従来(3) 提案(3) 従来(4) 提案(4) 2 1.5 1 0.5 0 50 100 200 500 ホスト数 Graduate School of Science and Engineering, Waseda Univ. Katto lab.