ノードの情報を動的に反映したオーバレイネットワークの構築 環境情報学部　仲山 昌宏 masa@sfc.wide.ad.jp

研究の背景 オーバレイネットワークを利用したアプリケーションの登場 IPネットワークの上にTCP等を利用して構築された アプリケーションによるネットワーク ファイル共有: Napster/WinMX, gnutella 匿名ファイル共有: Freenet, Winny ストリーミング: ShareCast, PeerCast グループウェア: Groove 2002/11/02 2002年度秋学期卒論中間発表会

アプリケーションの分類 ICQ, MSNメッセンジャー Groove ShareCast, PeerCast Napster/WinMX 動的なデータ ICQ, MSNメッセンジャー Groove ShareCast, PeerCast Napster/WinMX Gnutella Winny Freenet　 間接（中継） 直接 静的なデータ 2002/11/02 2002年度秋学期卒論中間発表会

中継を利用する オーバレイネットワーク データ本体の転送に中継を利用する。 検索クエリの転送ではない B A 2002/11/02 2002年度秋学期卒論中間発表会

中継を利用する オーバレイネットワークの問題点 直接通信を行う場合と比べ、中継を行うノードやそこに至るネットワークの影響を受けやすい 中継ノードが突然居なくなってしまった場合に通信が途絶する 2002/11/02 2002年度秋学期卒論中間発表会

中継者が遠い場合 C the Internet A D B 2002/11/02 2002年度秋学期卒論中間発表会

中継者の持つ帯域が 細い場合 the Internet A C B D 2002/11/02 2002年度秋学期卒論中間発表会

最適な状態 the Internet A D C B 2002/11/02 2002年度秋学期卒論中間発表会

中継を利用するアプリケーションにおいてRTTやスループットを改善する。 目的 中継を利用するアプリケーションにおいてRTTやスループットを改善する。 絵を描く。 同じネットワークのノードが海向こうのノード経由でつながっている。 2002/11/02 2002年度秋学期卒論中間発表会

関連研究1 P2Pサービスにおける物理ネットワークを考慮した論理トポロジー構築手法 gnutellaを利用 Hop数と生存時間から最適なノードを選択 帯域幅等のノードの情報を無視している。 2002/11/02 2002年度秋学期卒論中間発表会

関連研究2 Winny 匿名性を実現するファイル共有アプリケーション 自己申告した帯域幅によるツリー状の階層化と、指定したキーワードのマッチングによるクラスタリングを併用 IPネットワークのトポロジを無視しているため偶然に大きく左右される。 2002/11/02 2002年度秋学期卒論中間発表会

手法 ノードやIPネットワークの状況に応じてオーバレイネットワークのノード間リンクを最適化 RTT 帯域幅 処理性能 2002/11/02 2002年度秋学期卒論中間発表会

手法 「ノード間のリンク」を対象 最終的に、近いノード同士でクラスタを構成することを目指す。 オーバレイネットワーク上でのデータのルーティングは対象外 情報の検索は対象外 最終的に、近いノード同士でクラスタを構成することを目指す。 2002/11/02 2002年度秋学期卒論中間発表会

設計 ネットワーク構成の効率化 新しく接続したノードAはHelloメッセージをオーバレイネットワークに流す。 　ネットワーク構成の効率化 新しく接続したノードAはHelloメッセージをオーバレイネットワークに流す。 Helloメッセージを受け取ったノードDは、接続数に余裕があればノードAまでのRTTを計測する。 計測結果とノードDの情報をノードAに返す。 ノードAは集まったノード情報を元に接続先を選択する。 2002/11/02 2002年度秋学期卒論中間発表会

設計 初期状態(接続直後) C the Internet A D B 2002/11/02 2002年度秋学期卒論中間発表会

設計 1. Helloメッセージ送出 C the Internet Hello MSG A D B 2002/11/02 2002年度秋学期卒論中間発表会

設計 2. 測定 測定！ C the Internet A D 測定結果 B RTT: 10msec 2002/11/02 2002年度秋学期卒論中間発表会

設計 3. 送信元に返す C Reply MSG ノード情報+測定結果 the Internet A ノード情報 D 帯域幅: 100Mbps load: 0.8 B 2002/11/02 2002年度秋学期卒論中間発表会

設計 4. 接続先を繋ぎかえる C × the Internet A D B 2002/11/02 2002年度秋学期卒論中間発表会

設計 5. 最適化後 C the Internet A D B 2002/11/02 2002年度秋学期卒論中間発表会

設計 6. 最終目標 2002/11/02 2002年度秋学期卒論中間発表会

評価 定量的評価 定性的評価 ノードが増減した場合にネットワーク構成の効率化にかかる時間 Helloメッセージの転送とRTT測定に要するトラフィック 繋ぎ変える機構を採用しない場合とのRTTやスループットの差異 定性的評価 IPネットワークのトポロジに近いネットワークを構成できているかどうか 2002/11/02 2002年度秋学期卒論中間発表会

おわり ご静聴ありがとうございました。 2002/11/02 2002年度秋学期卒論中間発表会

おまけ：その他スライド

修士研究計画 「仮想ネットワーク上で匿名性と相手の特定を両立するシステムの構築」 匿名性を保ったまま特定の相手との間に暗号通信路を提供するシステム 匿名性を提供するために、オーバレイネットワーク上の中間ノードが通信の中継を行う。 2002/11/02 2002年度秋学期卒論中間発表会

修士研究計画 中継者による匿名性の実現[往路] ! 22.22.22.22 B Src: A [44.44.44.44] Dst: ? Mes: Search Query Src: A [11.11.11.11] Dst: ? Mes: Search Query 33.33.33.33 C D 44.44.44.44 Src: A [33.33.33.33] Dst: ? Mes: Search Query A 11.11.11.11 2002/11/02 2002年度秋学期卒論中間発表会

修士研究計画 中継者による匿名性の実現[復路] 22.22.22.22 B Src: B [22.22.22.22] Dst: A [44.44.44.44] Mes: Response Src: B [33.33.33.33] Dst: A [11.11.11.11] Mes: Response 33.33.33.33 C D 44.44.44.44 Src: B [44.44.44.44] Dst: A [33.33.33.33] Mes: Response A 11.11.11.11 2002/11/02 2002年度秋学期卒論中間発表会

設計 IPマルチキャストによるノード探索 ノード探索メッセージを、IPマルチキャストで特定のマルチキャストアドレスにTTL=1で投げる。 ノード発見メッセージが帰ってきたらそのノードに接続する。 時間内に帰ってこなければTTLを徐々に増やして再びノード探索メッセージを投げる。 2002/11/02 2002年度秋学期卒論中間発表会

C 3 1 the Internet A 4 2 D B 2002/11/02 2002年度秋学期卒論中間発表会