木曜日５限 １回目 情報工学講義第３ － インターネットの特性解析のための基礎理論 － イントロダクション 2009年4月吉日 慶應義塾大学理工学部情報工学科 岡本 聡 [email protected] 1 2 K2キャンパス (山中研、中川研、山崎研、河野研) 自己紹介(1/3) 連絡先 氏名：岡本 聡 所属：情報工学科 特別研究准教授 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 10G 特別研究教員で、研究室は持っていません 山中研所属 1G E-mail: [email protected] 連絡先（K2キャンパス、矢上） TEL: 045-563-1151 内線48241 K2: I棟101、K棟102、矢上：26-212 3 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 4 K2キャンパスの様子 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 矢上キャンパス 26-212 2Fのはずれ 5 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 6 日中は秘書さんしかいないことがほとんど Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 1 自己紹介(2/3) 経歴 自己紹介(3/3) 専門分野 1988年 北海道大学大学院 工学研究科 電子工 学専攻 修士課程終了 NTT伝送システム研究所（横須賀）入社 ATMシステム Asynchronous Transfer Mode フォト ックネットワ クシステム フォトニックネットワークシステム 2006年4月 ～ 慶応義塾大学理工学部 情報工 学科 助教授 (今は准教授) 2006年～ 電子情報通信学会 フォトニックネット ワーク研究専門委員会副委員長 今年から委員長 2006年 電子情報通信学会フェロー 7 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 8 授業歴 専門学校で、電気工学実験 情報工学講義第３ (4年生向け) 山中先生の代講：計算機基礎 情報工学講義第3 (4年生向け) 9 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 10 インターネットの特性(主に転送遅延時間)を知り たい。 簡単なモデル、簡単なネットワークにしか適用できない 通信トラヒック理論について基礎理論を学びます ネットワークシミュレータを使って、簡単なインターネッ トの特性評価を演習します シミュレーション この授業では IPパケットの転送され方を、数学的なモデルから導く 11 理論的アプローチ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 授業の目的 (2/2) 授業の目的(1/2) もったいない 内容を少し易しくして より多くの人に 2008年度 開講時間が悪い（？） COEで１回“講演”、情報工学特別講義で１回“講演” 山中先生の代講：計算機基礎 2007年度 卒論に向けて忙しい 2006年度 ４年生は授業をほとんどとらない 慶應大学時代 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 何故、今年から３年生向け？ 大学院時代 フォトニックネットワーク ネットワークアーキテクチャ ネットワーク制御 ノードシステムアーキテクチャ Grid コンピューティング テラビットLAN 理論に対する理解を深めます NS2 というネットワークシミュレータ に触ります コンピュータの中で、実際に仮想的なIPパケットを送る ネットワークシミュレータを使うと、転送性能を実際に目で見 て確認することもできる Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 12 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 2 キーワード IPルータのモデル化の例 確率過程、確率分布 マルコフ過程 古典的なIPルータのモデル 回線終端 データ リンク 処理 テーブル 参照 等 バッファ 管理 スイッチ基盤 データ リンク 処理 回線終端 入力回線 出力回線 M/M/1、M/D/1 入力ポート 出力ポート 単一窓口の待ち行列モデル 待ち行列 13 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 14 マルコフ過程 マルコフ過程を適用できない例 ある日の山中研 無記憶性を仮定 時間的な発展が過去の履歴に全くよらない ルーレットで、赤・赤・赤・赤・赤・赤・赤・赤・赤・赤と出ていたらどち らに賭けますか？ LANの観測からのマルコフ性の否定 コンピュータネットワークのパケット到着過程は、長時間相 関性を持つ by W.E. Leland (Bellcore) 山中研の11ヵ月 無限個のパラメータを持つマルコフ過程の組み合わせで表現され る 最近の観測では、インターネットの基幹回線上のトラヒック は、ポアソン過程に近いスムーズなトラヒック マルコフ過程を利用しても大きな誤差は出ない 15 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 16 に潰されたトラヒックパターン Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 授業進め方 某研究室のトラヒックパターン シミュレーションをするための知識の習得 ネットワークシミュレータNS2を使った演習 ネットワ クシミュレ タNS2を使った演習 17 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 18 12-208での座学 12-107第2WS室 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 3 授業計画 １ ガイダンス ２ インターネットの仕組（1回） ３ 使ってみようNS2 (3回) ４ 理論的モデル (2回) ５ パケットスケジューリング (2回) ６ シミュレータ演習 (計3回) 評価 4/16 ※4/23は開学記念日でお休み 5/21, 5/28 6/4, 6/11(休講), 6/18 6/25, 7/2, 7/9 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 20 授業の場所 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ワークステーションを使うためには？ 基本は、１２－２０８です。 UNIXアカウントが必要です。 １２－１０７第2ワークステーション室でシミュレー ション演習をやります ション演習をやります。 21 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 他の授業でも使います。 ４月30日までに、アカウントの作成、更新手続き ４月30日までに アカウントの作成 更新手続き を、理工学ITCで行ってください。 22 授業の資料 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 参考資料 2回目以降の授業の資料は http://www.yamanaka.ics.keio.ac.jp/ の授業から必ずダウンロードしてください 4,200円(+税金)もするので無 理して買う必要はないです。 NS2によるネットワークシミュレ ーション 23 2007年度と2008年度の成績分布 4/30 5/7 4/30, 5/7, 5/14 19 出席点 ＋ 日常の演習 ＋ レポート (シミュレー ション演習) 200点＋400点＋400点＝1000点満点 森北出版：ISBN4 627 84621 5 森北出版：ISBN4-627-84621-5 Password: okamoto09 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 24 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 4
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