ホップ数とRTTに基づく P2Pダウンロード時間の短縮ダウ時間短縮早稲田大学基幹理工学部情報理工学科後藤滋樹研究室 1G06R175-1 藤岡友也 2011/2/3 1 研究の背景 • P2Pトラフィックの増加増加 – インターネット・トラフィックの8割インタネッラィック割 • 実際にはP2P網と物理網（インターネット網）とのトポロジの不整合による圧迫のトポロジーの不整合による圧迫 • TCPパラメータを用いたピア間で自律分散的に物理網状態を予測 – 各自ピアが測定できスケーラビリティも維持各自ピアが測定できスケラビリティも維持 2011/2/3 2 研究の目的 • TCPパラメ TCPパラメータを計測して最適なピアからファタを計測して最適なピアからファイルをダウンロード – ダウンロード時間の短縮ダウンロド時間の短縮 2011/2/3 3 提案手法（1） • ルータホップ数とRTTの組み合わせについてタプ数組合わルータホップ数とRTTが最小の場合にはそのノードを選択 – ともに最小のものが見つからない場合 ① ルータホップ優先方式 ② RTT優先方式 2011/2/3 4 提案手法（2） • ルータホップ数優先方式タプ数優先方式 1. ダウンロード候補のピアとのRTTを測定ダウン候補アを測定 2. RTTが平均以下のピアを選択 3 選択されたピアの中からル 3. 選択されたピアの中からルータホップ数が最小タホップ数が最小のものからダウンロード 2011/2/3 5 2011/2/3 6 2011/2/3 7 提案手法（3） • RTT優先方式優先方式 1. ダウンロード候補のピアとのルータホップ数をダウンド候補のピアとのルタホップ数を測定 2 ル 2. ルータホップ数が平均以下のピアを選択タホップ数が平均以下のピアを選択 3. 選択されたピアの中からRTTが最小のものからダウンロドダウンロード 2011/2/3 8 2011/2/3 9 2011/2/3 10 評価実験（1） • シミュレーションで評価評価 – シミュレータはNS‐2を使用シタはを使用 2011/2/3 11 シミュレーションのシナリオトポロジーを作成バックボーン・トラフィックを流すリクリクエスタAを発生させるタを発さるあらかじめダウンロード先候補を5個選択しそれらをB1～B5とするをす 5. B1～B5についてTCPパラメータを測定 6 得られたデ 6. 得られたデータをもとにダウンロード先を決定タをもとにダウンロド先を決定 7. ダウンロード時間を測定 1. 2. 3. 4. 2011/2/3 12 シミュレーション条件 • ルータノード数は100個ルタノド数は100個 • ルータ間リンク帯域は50Mbps • ダウンロードファイルは1.65MB 2011/2/3 13 トポロジーの作成 • NS‐2に付属のGT‐ITMで作成作成 2011/2/3 14 バックボーン・トラフィック • • • • 平均バースト長0.5秒均バ秒平均アイドル長0 5秒平均アイドル長0.5秒パケットサイズ1KB 生成レート208.4Kbps 2011/2/3 15 計測するTCPパラメータについて • ルータホップ数ルタホプ数 – あらかじめわかっているものとして制御に用いる • RTT – 計測期間15秒、1秒間隔で1パケット転送してRTT を測定 – 4回の移動平均を制御に用いる – 計測時間はダウンロード時間から除外 • 無制御 – 常にB1からダウンロード 2011/2/3 16 実験結果（1） • 実験結果は以下の表のようになった実験結表うなた – ルータホップ数優先方式に比べてRTT優先方式ルタホッ数優先方式比優先方式のほうが効果が高い表1 各方式におけるダウンロ各方式におけるダウンロード時間の結果ド時間の結果制御方式ダウンロード時間割合無制御方式 8.41秒秒 100% RTT優先方式 2.61秒 31% ルータホップ数優先方式 3.83秒 46% 2011/2/3 17 2011/2/3 18 考察（1） • ルータホップ数の計測タプ数計 – ルータホップ数の少ない経路を選択することでルタホップ数の少ない経路を選択することでネットワーク上の距離が短い経路からダウンロード ¾ネットワークの状態が直接的には求めることができないためボトルネックリンクを選択してしまう可能性あり 2011/2/3 19 考察（2） • RTTの計測計 – RTT が小さい経路であればボトルネックリンクで小さ経路あればボルネックリンクある可能性は低く抑えられる ¾ボトルネックリンクの回避 – RTT の小さい経路は物理的な距離も短い RTT の小さい経路は物理的な距離も短い ¾物理的距離の短い経路を選ぶことができる 2011/2/3 20 考察（3） • 以上の理由により由 – RTTを優先してピアを選択するRTT優先方式のほうがルタホップ数を優先するルタホップ数優うがルータホップ数を優先するルータホップ数優先方式よりもダウンロード時間が短くなる 2011/2/3 21 まとめ • ルータホップ数とRTT を複合的に用いて制御タプ数を複合的制御するすることで、無制御にダウンロードする場合よ、無制御ダウンする場合よりもダウンロード時間が短くすることができる • RTT優先方式は特に効果が高い 2011/2/3 22 今後の課題 • 実際のネットワークにおいて検証・評価実際ネお検証評価 • ほかのTCP パラメほかのTCP パラメータを用いた検証タを用いた検証 • RTT の計測に工夫 • ネットワークにかかる負荷や特定のリンクにかかる負荷などの検証 2011/2/3 23