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アクティブ P2P ネットワークにおける検索負荷分散機構に関する研究

アクティブ P2P ネットワークにおける検索負荷分散機構に関する研究. Search Load Distribution Mechanism for Active P2P Networks. 大阪大学 大学院情報科学研究科 情報ネットワーク学専攻 宮原研究室 博士前期課程 ２年 侍　建港 E-mail: shi@ist.osaka-u.ac.jp. P2P における検索. Peer. Directory server. Response. Query. ファイル. 確認. ディレクトリサーバに負荷が集中し、ボトルネックになる

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アクティブ P2P ネットワークにおける検索負荷分散機構に関する研究

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  1. アクティブP2Pネットワークにおける検索負荷分散機構に関する研究アクティブP2Pネットワークにおける検索負荷分散機構に関する研究 Search Load Distribution Mechanism for Active P2P Networks 大阪大学 大学院情報科学研究科 情報ネットワーク学専攻 宮原研究室 博士前期課程 ２年 侍　建港 E-mail: shi@ist.osaka-u.ac.jp 修士論文報告会

  2. P2Pにおける検索 Peer Directory server Response Query ファイル 確認 • ディレクトリサーバに負荷が集中し、ボトルネックになる • ディレクトリサーバに障害が発生するとネットワーク全体に影響がおよぶ 登録 New peer ネットワーク層の支援サービスがあれば？ 修士論文報告会

  3. Active node Code Ordinary node アクティブネットワーク • アクティブノードと呼ばれる高機能ノードの配置 • 管理者やユーザがプログラムを動的に導入，実行可能 • 知的なネットワークの実現 • 必要なときに必要な場所に必要十分な機能を導入する 修士論文報告会

  4. 研究の内容と目的 • アクティブネットワーク技術にもとづく動的な負荷分散のためのフレームワークを提案する • アクティブノードによるP2P検索負荷分散により、検索精度の向上、検索速度の短縮などを実現する • フレームワークの適用例としてOpenNapのための検索負荷分散機構を実装する 修士論文報告会

  5. アクティブP2Pネットワーク ピア　（論理ポート） P2P network layer 仮想アクセス・ポート アクティブノード Active network layer アクセス・ポート ルータ Network layer アクティブノードは，自身を通過するP2P トラヒックを観測することにより， ボトルネックとなるサーバを特定し，必要に応じてユーザのQoS を向上するためのサービスを透過的に提供する． 修士論文報告会

  6. アクティブ ルータ アーキテクチャ 修士論文報告会

  7. アクティブP2P検索負荷分散フレームワーク • P2P トラヒックを観測 • フィルタリング Server State DB Active P2P service 記入 Packet analyzer 2. サーバの情報収集 IP header, message type, timestamp 分析 測定 導入 管理 Packet capturer Manager 3. サーバの負荷推定 Response time, query rate Service creation engine 要求 フィルタリング 4. ボトルネックの判定 閥値との比較 IP Stacks Packet scheduler NIC drivers • 5. 負荷分散サービスを導入 • 複数サーバ間のload balancing • ディレクトリ情報のキャッシング Active router Server へ ピアから 修士論文報告会

  8. Local dataBase Cache OpenNap msg handler Forwarder Socket/TCP Socket/TCP 実現例: アクティブOpenNapキャッシュプロキシ Cache proxy OpenNap： Napsterのクローン, OpenSource 導入 Service creation engine • サーバの情報収集 OpenNapプロトコルにより、パケットを分析する • OpenNapサーバの負荷測定 query rate を計算 • ボトルネックの判定 query rate vs. threshold • キャッシュプロキシを導入 • キャッシュプロキシ起動 • パケットの宛先書き換え(Destination Network Address Translation) Java thread 要求 Manager DNAT policy IP Stacks Netfilter NIC drivers Linux PC router OpenNap Server へ ピアから 修士論文報告会

  9. 実験評価: クエリ受信数 20 OpenNap server Active router Threshold: 9.5 15 Query rate [Queries/Sec.] 10 5 120秒から： プロキシを導入 0 0 50 100 150 200 250 300 Time [Seconds] 修士論文報告会

  10. まとめと今後の課題 • まとめ • アクティブネットワーク技術を用いたP2P検索負荷分散フレームワークを提案し、実装した • P2P検索負荷の変化を観測することで、動的な負荷分散が実現可能であることを示した • 今後の課題 • アクティブルータのパケット処理能力の評価 • 他のアプリケーションにおけるフレームワークの有用性の検証 修士論文報告会

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