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P2Pネットワークにおける経路長あるいは経路表サイズの最大値を柔軟に設定可能な経路表構築方式
2013年度情報処理学会関西支部支部大会で発表したものです． 詳細は http://goo.gl/kqu6z3 へ
![[NS研究会][Flexible Routing Tables]柔軟な経路表：経路表空間上の順序関係を利用したオーバレイネットワークルーティング方式(20...](https://cdn.slidesharecdn.com/ss_thumbnails/20110304ns008uploadpict-110304094253-phpapp01-thumbnail.jpg?width=640&height=640&fit=bounds)
P2Pネットワークにおける経路長あるいは経路表サイズの最大値を柔軟に設定可能な経路表構築方式
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- 2. 背景 構造化P2Pネットワーク • ネットワークでの構造(トポロジ)に制約を設けるこ とで，ノードを高速に検索可能な方式 •各ノードは他のノードへのポインタを格納した 経路表をもつ 多くの構造化P2Pネットワークは • ノード数Nに対して， • 検索時の経路長 O(logk N) (k>1) • 対数の底 k が固定されているもの • Chordは k=2 • 対数の底 k を選択できるもの • Pastry, Kademliaはk=2b (bは定数) 2
- 3. 対数の底 kと 経路長・経路表サイズの関係 3ノード数(N) 経 路 表 サ イ ズ 経 路 長 k =8 k = 4 k = 2
- 4. 対数の底 kと 経路長・経路表サイズの関係 3ノード数(N) 経 路 表 サ イ ズ 経 路 長 k =8 k = 4 k = 2 既存の構造化P2Pネットワークは P2P運用中にkの値を動的に変更することはできない
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- 9. N220node N1 Chord#の構造｜finger table（経路表） 7N4 N7 N6 N0 N5 N3 N1のfingertable i Node 0 N2 1 N3 2 N5 21nodes22nodes
- 10. N2 20node N1 Chord#の構造｜finger table（経路表） N4 N7 N6 N0 N5 N3 N1のfingertable i Node 0 N2 1 N3 2 N5 21nodes 22nodes finger tableの高さ 7 N2log
- 11. N2 20node N1 Chord#の構造｜finger table（経路表） N4 N7 N6 N0 N5 N3 N1のfingertable i Node 0 N2 1 N3 2 N5 21nodes 22nodes ノード数の推定 finger tableの高さをxとすると 2x-1 < N ≤ 2x finger tableの高さ 7 N2log
- 12. 提案手法｜2次元finger table 8 j i 0 12 0 N1 N2 N3 1 N4 N8 N12 finger tableを2次元配列に拡張し，k分探索を可能にする N0 N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 N10 N11 N0 N4 N8 N0 N12 N13 N14 N15 N12 k-1個
- 13. 提案手法｜2次元finger table j i 0 12 0 N1 N2 N3 1 N4 N8 N12 N0 N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 N10 N11 N0 N4 N8 N0 N12 N13 N14 N15 N12 k-1個 8 finger tableを2次元配列に拡張し，k分探索を可能にする
- 14. 提案手法｜2次元finger table j i 0 12 0 N1 N2 N3 1 N4 N8 N12 N0 N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 N10 N11 N0 N4 N8 N0 N12 N13 N14 N15 N12 8 k-1個 finger tableを2次元配列に拡張し，k分探索を可能にする
- 15. 提案手法｜2次元finger tableの更新 9 j i 0 12 0 1 N0のfinger table j i 0 1 2 0 N9 N10 N11 1 N12 N0 N4 N8のfinger table j i 0 1 2 0 N5 N6 N7 1 N8 N12 N16 N4のfinger table j i 0 1 2 0 N2 N3 N4 1 N5 N9 N13 N1のfinger table j i 0 1 2 0 N3 N4 N5 1 N6 N10 N14 N2のfinger table N0 N13 N11 N15 N14 N10 N2 N3 N6 N4 N7N9 N12 N8 N1 N5
- 16. 提案手法｜2次元finger tableの更新 9 j i 0 12 0 N1 1 N0のfinger table j i 0 1 2 0 N9 N10 N11 1 N12 N0 N4 N8のfinger table j i 0 1 2 0 N5 N6 N7 1 N8 N12 N16 N4のfinger table j i 0 1 2 0 N2 N3 N4 1 N5 N9 N13 N1のfinger table j i 0 1 2 0 N3 N4 N5 1 N6 N10 N14 N2のfinger table N0 N13 N11 N15 N14 N10 N2 N3 N6 N4 N7N9 N12 N8 N1 N5 successor
- 17. 提案手法｜2次元finger tableの更新 9 j i 0 12 0 N1 N2 1 N0のfinger table j i 0 1 2 0 N9 N10 N11 1 N12 N0 N4 N8のfinger table j i 0 1 2 0 N5 N6 N7 1 N8 N12 N16 N4のfinger table j i 0 1 2 0 N2 N3 N4 1 N5 N9 N13 N1のfinger table j i 0 1 2 0 N3 N4 N5 1 N6 N10 N14 N2のfinger table N0 N13 N11 N15 N14 N10 N2 N3 N6 N4 N7N9 N12 N8 N1 N5
- 18. 提案手法｜2次元finger tableの更新 9 j i 0 12 0 N1 N2 N3 1 N4 N0のfinger table j i 0 1 2 0 N9 N10 N11 1 N12 N0 N4 N8のfinger table j i 0 1 2 0 N5 N6 N7 1 N8 N12 N16 N4のfinger table j i 0 1 2 0 N2 N3 N4 1 N5 N9 N13 N1のfinger table j i 0 1 2 0 N3 N4 N5 1 N6 N10 N14 N2のfinger table N0 N13 N11 N15 N14 N10 N2 N3 N6 N4 N7N9 N12 N8 N1 N5
- 19. 提案手法｜2次元finger tableの更新 9 j i 0 12 0 N1 N2 N3 1 N4 N8 N0のfinger table j i 0 1 2 0 N9 N10 N11 1 N12 N0 N4 N8のfinger table j i 0 1 2 0 N5 N6 N7 1 N8 N12 N16 N4のfinger table j i 0 1 2 0 N2 N3 N4 1 N5 N9 N13 N1のfinger table j i 0 1 2 0 N3 N4 N5 1 N6 N10 N14 N2のfinger table N0 N13 N11 N15 N14 N10 N2 N3 N6 N4 N7N9 N12 N8 N1 N5
- 20. 提案手法｜2次元finger tableの更新 9 j i 0 12 0 N1 N2 N3 1 N4 N8 N12 N0のfinger table j i 0 1 2 0 N9 N10 N11 1 N12 N0 N4 N8のfinger table j i 0 1 2 0 N5 N6 N7 1 N8 N12 N16 N4のfinger table j i 0 1 2 0 N2 N3 N4 1 N5 N9 N13 N1のfinger table j i 0 1 2 0 N3 N4 N5 1 N6 N10 N14 N2のfinger table N0 N13 N11 N15 N14 N10 N2 N3 N6 N4 N7N9 N12 N8 N1 N5
- 21. 提案手法｜2次元finger tableの更新 9 j i 0 12 0 N1 N2 N3 1 N4 N8 N12 N0のfinger table j i 0 1 2 0 N9 N10 N11 1 N12 N0 N4 N8のfinger table j i 0 1 2 0 N5 N6 N7 1 N8 N12 N16 N4のfinger table j i 0 1 2 0 N2 N3 N4 1 N5 N9 N13 N1のfinger table j i 0 1 2 0 N3 N4 N5 1 N6 N10 N14 N2のfinger table N0 N13 N11 N15 N14 N10 N2 N3 N6 N4 N7N9 N12 N8 N1 N5
- 22. 提案手法｜2次元finger tableの更新 9 j i 0 12 0 N1 N2 N3 1 N4 N8 N12 N0のfinger table j i 0 1 2 0 N9 N10 N11 1 N12 N0 N4 N8のfinger table j i 0 1 2 0 N5 N6 N7 1 N8 N12 N16 N4のfinger table j i 0 1 2 0 N2 N3 N4 1 N5 N9 N13 N1のfinger table j i 0 1 2 0 N3 N4 N5 1 N6 N10 N14 N2のfinger table N0 N13 N11 N15 N14 N10 N2 N3 N6 N4 N7N9 N12 N8 N1 N5 Chord#と同じ方法で ノード数を推定できる
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- 30. 11 N0のfinger table 0 12 0 N1 N2 N3 1 N4 N8 N12 2 N16 N32 N48 各ノードは設定した最大経路長と推定ノード数に基づい てkの値を動的に変更する（kは2の累乗の整数) k=4 提案手法｜kの変更
- 31. N0のfinger table 0 12 0 N1 N2 N3 1 N4 N8 N12 2 N16 N32 N48 3 N64 各ノードは設定した最大経路長と推定ノード数に基づい てkの値を動的に変更する（kは2の累乗の整数) k=4 提案手法｜kの変更 11
- 32. N0のfinger table 0 12 0 N1 N2 N3 1 N4 N8 N12 2 N16 N32 N48 3 N64 各ノードは設定した最大経路長と推定ノード数に基づい てkの値を動的に変更する（kは2の累乗の整数) 0 1 2 3 4 5 6 0 N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 1 N8 N16 N24 N32 N40 N48 N56 2 N64 k=4 k=8 提案手法｜kの変更 11
- 33. N0のfinger table 0 12 0 N1 N2 N3 1 N4 N8 N12 2 N16 N32 N48 3 N64 各ノードは設定した最大経路長と推定ノード数に基づい てkの値を動的に変更する（kは2の累乗の整数) 0 1 2 3 4 5 6 0 N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 1 N8 N16 N24 N32 N40 N48 N56 2 N64 k=4 k=8 提案手法｜kの変更 11 finger tableを更新するために 問い合わせを行ったノード数X 推定ノード数： 2x-1 < N ≤ 2x
- 34. N0のfinger table 0 12 0 N1 N2 N3 1 N4 N8 N12 2 N16 N32 N48 3 N64 各ノードは設定した最大経路長と推定ノード数に基づい てkの値を動的に変更する（kは2の累乗の整数) 0 1 2 3 4 5 6 0 N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 1 N8 N16 N24 N32 N40 N48 N56 2 N64 k=4 k=8 提案手法｜kの変更 11 finger tableを更新するために 問い合わせを行ったノード数X 推定ノード数： 2x-1 < N ≤ 2x 推定ノード数： 32 < N ≤ 64
- 35. 評価｜経路長優先方式における経路長 の変化 経路長の最大値を 3に設定 各ノード数におい て，ランダムに選 択した2つのノード 間の経路長の測定 を10000回試行 12 最大経路長を3に設定 k: 4 → 8 k : 8 → 16 k : 16 → 32 ノード数 経 路 長 最大経路長 平均経路長
- 36. まとめ 対数の底を動的に変更可能な経路表構築方式を 提案した • 経路長に上限がある定数オーダP2Pネットワークを 実現した（経路長優先方式） •ノード数に応じて，1ホップから対数オーダルー ティングに移行可能なP2Pネットワークを実現した （経路表サイズ優先方式）→ 今回省略 • シミュレーションにより，提案手法の有効性を確認 した 今後の課題 • ノードの参加離脱（Churn）による影響の解析 • 経路表の維持管理コストの削減 13