| 講演名 | 2021-03-02 P4を用いたMQTT-SNアクセラレーション 大澤 昂生(工学院大), 日比 智也(NTT), 坂野 遼平(工学院大), |
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| 抄録(和) | IoTの主要な通信プロトコルとしてMQTTが存在する．MQTTではBrokerと呼ばれるサーバを介してすべての通信が行われる．そのため，Brokerへの負荷集中が懸念されている．本研究ではUDP上で動作するMQTT-SNを対象として，P4を用いてBrokerの処理をネットワーク内にオフロードする手法を提案する．P4はデータプレーンをプログラム可能な言語であり，提案手法では一定の条件を満たしたPublishメッセージをネットワークスイッチから直接Subscriberに配信することでBrokerの負荷を軽減する．P4のリファレンス実装であるBMv2に提案手法を実装し，評価実験を行った．評価結果から，Brokerに到達するパケット数を低減できることが明らかになった．また，遅延時間に関しては100 ByteのPublishメッセージ送信時に40%以上の遅延時間削減が確認できた． |
| 抄録(英) | MQTT is a major communication protocol for the IoT. In MQTT, all communication is done through a server called a "broker". Therefore, there is a concern that the broker is overloaded. In this study, we focus on MQTT-SN which is based on UDP and propose a method to offload the processing of the broker into the network using P4. P4 is a language for data plane programming, and the proposed method reduces the load on the broker by delivering publish messages that satisfy certain conditions directly from the network switch to the corresponding subscribers. We implemented the proposed method in BMv2, a reference implementation of P4, and conducted evaluation experiments. The experimental results show that the proposed method can reduce the number of packets that reach the broker. In addition, we confirmed that the proposed method reduces the delay time by more than 40% when sending a 100 Byte publish message. |
| キーワード(和) | P4 / データプレーンプログラマビリティ / MQTT / MQTT-SN / IoT |
| キーワード(英) | P4 / Data Plane Programmability / MQTT / MQTT-SN / IoT |
| 資料番号 | SITE2020-47,IA2020-43 |
| 発行日 | 2021-02-22 (SITE, IA) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SITE / IA / IPSJ-IOT |
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| 開催期間 | 2021/3/1(から2日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | インターネットと情報倫理教育、一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 小川 賢(神戸学院大) / 大崎 博之(関西学院大) |
| 委員長氏名（英） | Masaru Ogawa(Kobe Gakuin Univ.) / Hiroyuki Osaki(Kwansei Gakuin Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 大谷 卓史(吉備国際大) / 辰己 丈夫(放送大) / 新 麗(IIJ) / 近堂 徹(広島大) / 山本 寛(立命館大) |
| 副委員長氏名（英） | Takushi Otani(Kibi International Univ.) / Takeo Tatsumi(Open Univ. of Japan) / Rei Atarashi(IIJ) / Toru Kondo(Hiroshima Univ.) / Hiroshi Yamamoto(Ritsumeikan Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 加藤 尚徳(KDDI総合研究所) / 吉永 敦征(山口県立大) / 作元 雄輔(関西学院大) / 屏 雄一郎(KDDI総合研究所) / 渡辺 俊貴(NEC) |
| 幹事氏名（英） | Hisanori Kato(KDDI Research) / Nobuyuki Yoshinaga(Yamaguchi Pref Univ.) / Yusuke Sakumoto(Kwansei Gakuin Univ.) / Yuichiro Hei(KDDI Research) / Toshiki Watanabe(NEC) |
| 幹事補佐氏名（和） | 鈴木 大助(北陸大) / 藤井 秀之(NRIセキュアテクノロジー) / 大平 健司(阪大) / 野林 大起(九工大) / 坂野 遼平(工学院大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Daisuke Suzuki(Hokuriku Univ.) / Hideyuki Fujii(NRI-Secure) / Kenji Ohira(Osaka Univ.) / Daiki Nobayashi(Kyushu Inst. of Tech.) / Ryohei Banno(Kogakuin Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Social Implications of Technology and Information Ethics / Technical Committee on Internet Architecture / Special Interest Group on Internet and Operation Technology |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | P4を用いたMQTT-SNアクセラレーション |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | MQTT-SN Acceleration using P4 |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | P4 / P4 |
| キーワード(2)（和/英） | データプレーンプログラマビリティ / Data Plane Programmability |
| キーワード(3)（和/英） | MQTT / MQTT |
| キーワード(4)（和/英） | MQTT-SN / MQTT-SN |
| キーワード(5)（和/英） | IoT / IoT |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 大澤 昂生 / Koki Osawa |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 工学院大学(略称：工学院大) Kogakuin University(略称：Kogakuin Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 日比 智也 / Tomoya Hibi |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 日本電信電話株式会社(略称：NTT) NIPPON TELEGRAPH AND TELEPHONE CORPORATION(略称：NTT) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 坂野 遼平 / Ryohei Banno |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 工学院大学(略称：工学院大) Kogakuin University(略称：Kogakuin Univ.) |
| 発表年月日 | 2021-03-02 |
| 資料番号 | SITE2020-47,IA2020-43 |
| 巻番号（vol） | vol.120 |
| 号番号（no） | SITE-380,IA-381 |
| ページ範囲 | pp.52-57(SITE), pp.52-57(IA), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2021-02-22 (SITE, IA) |