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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. 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: [email protected]. 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 - PowerPoint PPT Presentation
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2004/2/20 修士論文報告会 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: [email protected]
2004/2/20 修士論文報告会 2
P2P における検索
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
QueryResponse
Peer
Directory server
ファイル
登録New peer
確認
ネットワーク層の支援サービスがあれば？
2004/2/20 修士論文報告会 3
アクティブネットワーク
Code
Active node
Ordinary node
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
2004/2/20 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
2004/2/20 修士論文報告会 5
アクティブ P2P ネットワーク
アクセス・ポートルータ
Network layer
Active network layer
P2P network layer
アクティブノード
仮想アクセス・ポート
ピア （論理ポート）
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．
2004/2/20 修士論文報告会 6
アクティブ ルータ アーキテクチャ
2004/2/20 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
IP StacksNIC drivers
Packetscheduler
Packet capturer
Packet analyzer
ServerStateDB
Manager
1. P2P トラヒックを観測フィルタリング
2. サーバの情報収集IP header, message type, timestamp
3. サーバの負荷推定Response time, query rate
4. ボトルネックの判定閥値との比較
Active router
Server へ
管理
記入
フィルタリング
分析 測定
ピアから
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
Servicecreationengine要求
ActiveP2P
service
導入
2004/2/20 修士論文報告会 8
実現例 : アクティブ OpenNap キャッシュプロキシ
IP StacksNIC drivers
Netfilter
Service creationengine
Linux PC router
OpenNap Server へ
OpenNap msghandler
Forwarder
LocaldataBase
Cache
Socket/TCP Socket/TCP
DNATpolicy
導入
ピアから
1. 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
2. OpenNap サーバの負荷測定 query rate を計算
3. ボトルネックの判定 query rate vs. threshold
4. 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 (De
stination Network Address Translation)
OpenNap ： Napster のクローン , OpenSource Cache proxy
Javathread
Manager
要求
2004/2/20 修士論文報告会 9
実験評価 : クエリ受信数
0
5
10
15
20
0 50 100 150 200 250 300
Que
ry r
ate
[Que
ries/
Sec
.]
Time [Seconds]
OpenNap serverActive router
120 秒から：プロキシを導入
Threshold: 9.5
2004/2/20 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
