| 講演名 | 2020-09-03 情報指向ネットワークにおけるネットワーク障害時のコンテンツ可用性の解析 中村 遼(福岡大), 上山 憲昭(福岡大), |
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| 抄録(和) | 近年，データを送受信するホストではなくデータそのものを中心としたネットワークである情報指向ネットワークが注目を浴びている．一般に，情報通信ネットワークのような通信ネットワークは，攻撃や災害に起因するネットワーク障害に対して堅牢であることが求められる．従来のホスト指向ネットワーク (例: TCP/IP ネットワーク) の堅牢性における主な指標は，ネットワーク障害後のネットワークにおけるノード間の到達性などであるが，情報指向ネットワークの堅牢性における鍵となる指標はコンテンツ可用性である．しかし，従来のホスト指向ネットワークと比較して，情報指向ネットワークは複雑なネットワークアーキテクチャであるため，情報指向ネットワークにおけるネットワーク障害時のコンテンツ可用性を分析することは容易ではない．本稿では，任意の情報指向ネットワークを対象とし，各ノードの除去率が与えられた時のコンテンツ可用性を解析的に導出する．具体的には，ノードからコンテンツを保有するリポジトリ (コンテンツサーバ) までの経路が単一もしくは複数である場合の，ネットワーク全体の平均コンテンツ可用性をそれぞれ解析的に求める．さらに，いくつかの数値評価により，ネットワークの構造やネットワーク障害のパターン・規模が情報指向ネットワークのコンテンツ可用性に与える影響を調査する．その結果，ネットワーク障害のパターンに依らず，ICN におけるコンテンツキャッシングや複数経路を利用することにより，コンテンツ可用性が大幅に改善されることや，ランダムなノード除去と比較して，クラスタ型ノード除去の方がコンテンツ可用性が失われやすいことなどを示す． |
| 抄録(英) | In recent years, ICN (Information-Centric Networking) has been under the spotlight as a network that mainly focuses on transmitted and received data rather than on the hosts that transmit and receive data. Generally, the communication networks such as the ICN are required to be robust against network failures caused by attacks and disasters. One of the metrics for the robustness of conventional host-centric networks, e.g., the TCP/IP networks, is reachability between nodes in the network after network failures, whereas, the key metric for the robustness of the ICN is content availability. However, because the ICN is a more complicated network architecture compared to conventional host-centric networks, it is not easy to analyze the content availability at network failures in the ICN. In this paper, we focus on an arbitrary ICN network and derive the content availability for a given probability of node removal. Especially, we analytically obtain the average content availability over an entire network in the case that just a single path from a node to a repository, i.e., contents server, storing contents is available and that multiple paths to the repository are available, respectively. Furthermore, through several numerical evaluations, we investigate the effect of the structure of network topology as well as the pattern and scale of the network failures on the content availability in the ICN. Our findings include that, regardless of patterns of network failures, the content availability is significantly improved by caching contents at routers and using multiple paths, and that the content availability is more degraded at cluster-based node removal compared with random node removal. |
| キーワード(和) | 情報指向ネットワーク / コンテンツ可用性 / ネットワーク障害 / ネットワークの堅牢性 / ノード除去 |
| キーワード(英) | Information-Centric Networking (ICN) / Content Availability / Network Failure / Network Robustness / Node Removal |
| 資料番号 | CQ2020-34 |
| 発行日 | 2020-08-27 (CQ) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | CQ |
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| 開催期間 | 2020/9/3(から2日開催) |
| 開催地（和） | 大阪大学中之島センター |
| 開催地（英） | Osaka University Nakanoshima Center |
| テーマ（和） | 無線通信における機械学習，AI，6G/beyond，5G，LPWA，ドローンネットワーク， 極限環境通信，無線ネットワーク，無線通信のQoS・QoE，無線リソース割当，無線伝送品質， アドホックネットワーク，IoT/M2M，一般 |
| テーマ（英） | Machine Learning in Wireless Communication, AI, 6G/Beyond 5G, LPWA, Drone Network, Communications in Extreme Environments, Wireless Networks, QoS and QoE in Wireless Communication, Wireless Resource Allocation, Wireless Transmission Quality, Cross layer Technology, Ad-hoc Network, IoT/M2M, Wireless, etc. |
| 委員長氏名（和） | 下西 英之(NEC) |
| 委員長氏名（英） | Hideyuki Shimonishi(NEC) |
| 副委員長氏名（和） | 岡本 淳(NTT) / 平栗 健史(日本工大) |
| 副委員長氏名（英） | Jun Okamoto(NTT) / Takefumi Hiraguri(Nippon Inst. of Tech.) |
| 幹事氏名（和） | 木村 共孝(同志社大) / 山中 広明(NICT) / アベセカラ ヒランタ(NTT) |
| 幹事氏名（英） | Tomotaka Kimura(Doshisha Univ.) / Hiroaki Yamanaka(NICT) / Hirantha Abeysekera(NTT) |
| 幹事補佐氏名（和） | 西川 由明(NEC) / 木村 拓人(NTT) / 堅岡 良知(KDDI総合研究所) |
| 幹事補佐氏名（英） | Yoshiaki Nishikawa(NEC) / Takuto Kimura(NTT) / Ryoichi Kataoka(KDDI Research) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Communication Quality |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 情報指向ネットワークにおけるネットワーク障害時のコンテンツ可用性の解析 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Analysis of Content Availability at Network Failure in Information-Centric Networking |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 情報指向ネットワーク / Information-Centric Networking (ICN) |
| キーワード(2)（和/英） | コンテンツ可用性 / Content Availability |
| キーワード(3)（和/英） | ネットワーク障害 / Network Failure |
| キーワード(4)（和/英） | ネットワークの堅牢性 / Network Robustness |
| キーワード(5)（和/英） | ノード除去 / Node Removal |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 中村 遼 / Ryo Nakamura |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 福岡大学(略称：福岡大) Fukuoka University(略称：Fukuoka Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 上山 憲昭 / Noriaki Kamiyama |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 福岡大学(略称：福岡大) Fukuoka University(略称：Fukuoka Univ.) |
| 発表年月日 | 2020-09-03 |
| 資料番号 | CQ2020-34 |
| 巻番号（vol） | vol.120 |
| 号番号（no） | CQ-155 |
| ページ範囲 | pp.1-6(CQ), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2020-08-27 (CQ) |