Competitive research funds

Basic information

Name Yokohira Tokumi
Belonging department
Occupation name
researchmap researcher code 1000035612
researchmap agency Okayama University of Science

Title

データセンターネットワークにおけるスループット急落の回避に関する研究

Provider

日本学術振興会

System

科学研究費助成事業

From Date

2019-04-01

To Date

2023-03-31

OwnerRole

 

Author

横平 徳美
福島 行信

Category

基盤研究(C)

Summary

分散ファイルシステムを採用しているデータセンターネットワークにおいては、多数のサーバが、ほぼ同時に、1台のクライアントに向けてデータを送信しようとすることがしばしば起こる。このとき、イーサネットスイッチのポートにおいてバッファーオーバーフローが起こり、スループットが0に近い値に急落する状況(インキャスト)が起こってしまうことがある。本研究の目的は、分散ファイルシステムにおいて、各サーバのデータ送信終了時間の公平性を気にする必要はなく、全サーバがデータ送信を終了するための時間が重要であることに着目して、サーバからのデータ送信を直列化することにより、インキャストを回避しつつスループットを最大にする方法を考案し、実際に実験ネットワークでその有効性を実証することである。
2021年度は、データセンターネットワークにおける各リンクの伝送速度、イーサネットスイッチのポートバッファサイズ、サーバから送信されるデータ量(ユニットサイズ)等が与えられた時、インキャストを回避し、かつ、スループットを最大化できる同時設定(同時に並列化できる)コネクション数を求めることができる方法(拡張コネクション直列化法)の有効性に関して、2020年度に引き続いて検証した。
また、高精度のカーネルタイマーを使用して、最小タイムアウト値を従来の200ミリ秒から数100マイクロ秒にすることにより、インキャストを回避しようとする従来の方法をベースとして、クライアントからサーバに再送要求を出すことで、インキャスト回避の可能性を高くできる方法を2019年度に提案し、2020年度はこの方法を改良したが、エラーを内在していたので、2021年度はさらなる改良を行った。
さらに、上述した方法を統合して、実際のデータセンターネット上で動作できるようにするための基礎的検討を行った。