ノードの地理情報を考慮した遅延の小さな構造型 P2P オーバレイネットワーク構築法の一提案

1. 木谷 友哉（静岡大学）、中村 嘉隆（奈良先端科学技術大学院大学） ノードの地理情報を考慮した遅延の小さな構造型 P2P オーバレイネットワーク構築法の一提案 0 1 11 01 00 10 001 011 111 101 010 110 100 000 0000 0011 0110 0101 1100 1111 1010 1001 0001 0010 0111 0100 1101 1110 1011 1000 研究背景 研究目的 • モバイルインターネット環境の普及による P2P ネットワークでの情報共有の要求の高まり • GPS の普及や位置推定技術の進歩による位置情報の活用とロケーションアウェアなサービスの登場 地理情報を用いたP2Pオーバレイネットワークの構築とその低遅延化 Hierarchical Chordal ring Network 関連研究 物理リングネットワーク上で、次数が定数の 3 にも関わらず、O(logN) のネットワーク径を達成する階層型オーバレイネットワーク 次数が小さい→ ルーティングテーブルの最小化 Vivaldi • 各ノード間の遅延を実測し、ノードの位置関係を仮想座標系に表したネットワーク地図を作成 • ばねモデルを用いて実測値と地図上の距離の誤差が小さくなるように最適化 • 収束までに時間を要する • ノードの物理的位置情報は使用していない 80ms 2 1 80ms トポロジ全景 1 20ms 60ms 55ms 15ms 2 20ms 3 15ms 4 40ms 55ms 60ms 3 クラスタ内のノードラベリング 空間充填曲線 40ms 4 地理位置 仮想ネットワーク地図 • 2次元平面上の座標を1次元座標に変換するために空間充填曲線が用いられる（例：Z 曲線 (Z-ordering)、　　ヒルベルト曲線） • 問題点： • 閉曲線でない • 階層的なノード配置に適していない • 座標変換演算が複雑 LL-Net • 各ノードを、地理位置情報から、再帰的に4分割されたエリアに割当る階層的オーバレイネットワーク • 検索は Pastry と同様に4分木構造 • エリア内のノードはメッシュ化 • エリアサイズは固定 Z曲線 新しい空間充填閉曲線の提案 • 木構造とリング構造を持つ • HCRN に対応したラベリング（2次元座標から一意に変換可） • 木構造→ルーティング容易性 • リング構造→DHT Chordへの親和性、および、1次元座標と2次元座標でのノード間距離に相関 地理情報を用いた Vivaldi の収束高速化 仮想ネットワーク地図によるノード偏在の均質化 Vivaldi の仮想ネットワーク地図を使い、実際の遅延の考慮と、ノード集中の緩和を狙う 収束が遅いのが難点→ ノードの地理位置情報を与え、ネットワーク地図の初期解とすることで高速に収束させる ノードの地理位置 仮想地図上のノード位置 提案するオーバレイネットワーク構築法の流れ • 地理的位置を初期値とした Vivaldi によるネットワーク地図の作成 • 提案した空間充填閉曲線を用いて、その地図上のノードへの ID 割当て • HCRN または Chord による検索ネットワークの構成