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 1 P2Pにおける検索 Peer Query Response Directory server ファイル確認登録 New peer   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 2 アクティブネットワーク 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  2004/2/20 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 3 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   2004/2/20 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 4 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． 2004/2/20 修士論文報告会 5 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 6 アクティブP2P検索負荷分散フレームワーク 1. P2P トラヒックを観測 Packet analyzer フィルタリング 2. サーバの情報収集記入分析 IP header, message type, timestamp Packet capturer 3. サーバの負荷推定 Response time, query rate Active P2P service Server State DB 測定管理 Manager フィルタリング導入 Service creation 要求 engine 4. ボトルネックの判定閥値との比較 5. 負荷分散サービスを導入 IP Stacks NIC drivers •複数サーバ間のload balancing Active router •ディレクトリ情報のキャッシング Server へ 2004/2/20 Packet scheduler 修士論文報告会ピアから 7 実現例: アクティブOpenNapキャッシュプロキシ OpenNap： Napsterのクローン, OpenSource 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サーバの負荷測定導入 Service creation Java engine thread 要求 Manager 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 Cache OpenNap msg handler Forwarder Socket/TCP Socket/TCP IP Stacks NIC drivers  キャッシュプロキシ起動  パケットの宛先書き換え (Destination Network AddressOpenNap Translation) Server へ 2004/2/20 Local dataBase DNAT policy query rate を計算 3. Cache proxy 修士論文報告会 Netfilter Linux PC router ピアから 8 実験評価: クエリ受信数 Query rate [Queries/Sec.] 20 OpenNap server Active router Threshold: 9.5 15 10 5 120秒から：プロキシを導入 0 0 50 100 150 200 250 300 Time [Seconds] 2004/2/20 修士論文報告会 9 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   2004/2/20 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 10