| 講演名 | 2021-11-26 マルチテナント環境において確定周期制御を実現するClass-Free Time-Aware Shaperの提案 岩澤 宏紀(NTT), 東 信博(NTT), 木津 貴秀(NTT), 益谷 仁士(NTT), 桑原 健(NTT), |
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| 抄録(和) | Society 5.0では，サイバー空間と実社会を高度に融合させるCyber-Physical System (CPS)の実現を目指している．CPSでは，実社会の様々なデータをサイバー空間上で分析し，実社会にフィードバックすることで，交通，医療等様々な分野での応用が期待されている．実社会へのフィードバックを含む特性上，CPSの実現には従来Webアプリケーションでは求められなかったリアルタイム性が要求される．今後期待される様々なリアルタイムサービスを柔軟かつ低コストで全国に展開するためには，Ethernet上でリアルタイム通信を可能にするTime-Sensitive Networking (TSN)と，近年主流のマルチテナントデータセンタの活用が有効である．しかし，TSNにおける時分割通信制御のTime-Aware Shaperを利用するためには，送信クラスや送信タイミングを予め厳密に定める必要があり，複数ユーザが共用するデータセンタにそのまま適用することは難しい．本稿では，送信クラス付与や送信タイミング制御を動的にアプリケーションへ割り当てることで，ユーザによる設定や，中継機器の設定変更を不要とするClass-Free Time-Aware Shaperを提案する．提案方式をLinux kernelへ実装し，Kubernetesを用いて評価を行った結果，ソフトウェア実装のみでも，様々な通信周期を持つアプリケーションが増減する環境において，中継機器の設定変更無しで全てのアプリケーションのジッタを10μs以下に抑えられることを確認した． |
| 抄録(英) | One of the key technologies that Society 5.0 aims to achieve is Cyber-Physical System (CPS). CPS is a concept of a system which real world and cyberspace are closely coordinated with each other. CPS analyzes various data in the real world in cyberspace and gives feedback to the real world. It is expected to be applied in various fields such as transportation and medical care. Due to the nature of the feedback to the real world, CPS requires real-time performance that has not been required for conventional Web applications. In order to deploy the various real-time services nationwide at low cost and flexibly, Time-Sensitive Networking, a technology which provides real-timeliness over standard Ethernet networks, and multi-tenant data centers, which have been the mainstream in recent years, are considered promising. However, in order to use Time-Aware shaper (TAS) in TSN, it is necessary to specify the traffic class and timing strictly in advance. Therefore, it is difficult to apply TAS to data centers shared by multiple users. In this paper, we propose a Class-Free Time-Aware Shaper that dynamically assigns the class and timing to applications. Our proposed method can eliminate user-side configuration and configuration in the entire TSN domain. We implemented the proposed method as a queueing discipline on Linux kernel and evaluated it with Kubernetes. As a result, we confirmed that the jitter of all applications can be suppressed to less than 10 μs without user-side and domain-wide configuration. |
| キーワード(和) | TSN / Time-Aware Shaper / コンテナ仮想化 / CPS |
| キーワード(英) | TSN / Time-Aware Shaper / Container-Based Virtualization / CPS |
| 資料番号 | NS2021-89 |
| 発行日 | 2021-11-18 (NS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | CQ / ICM / NS |
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| 開催期間 | 2021/11/25(から2日開催) |
| 開催地（和） | JR博多駅 リファレンス駅東ビル |
| 開催地（英） | JR Hakata Stn. Hakata EkiHigashi Rental Room |
| テーマ（和） | ネットワーク品質，ネットワーク計測・管理，ネットワーク仮想化，ネットワークサービス，ブロックチェーン，セキュリティ，ネットワークインテリジェンス・AI，一般 |
| テーマ（英） | Network quality, Network measurement/management, Network virtualization, Network service, Blockchain, Security, Network intelligence/AI, etc. |
| 委員長氏名（和） | 岡本 淳(NTT) / 木下 和彦(徳島大) / 中尾 彰宏(東大) |
| 委員長氏名（英） | Jun Okamoto(NTT) / Kazuhiko Kinoshita(Tokushima Univ.) / Akihiro Nakao(Univ. of Tokyo) |
| 副委員長氏名（和） | 平栗 健史(日本工大) / 長谷川 剛(東北大) / 大石 晴夫(NTT) / 高橋 英士(NEC) / 大石 哲矢(NTT) |
| 副委員長氏名（英） | Takefumi Hiraguri(Nippon Inst. of Tech.) / Gou Hasegawa(Tohoku Univ.) / Haruo Ooishi(NTT) / Eiji Takahashi(NEC) / Tetsuya Oishi(NTT) |
| 幹事氏名（和） | アベセカラ ヒランタ(NTT) / 山本 寛(立命館大) / 中山 裕貴(ボスコ・テクノロジーズ) / 内海 哲哉(富士通) / 池邉 隆(NTT) / 吉田 雅裕(中大) |
| 幹事氏名（英） | Hirantha Abeysekera(NTT) / Hiroshi Yamamoto(Ritsumeikan Univ.) / Hiroki Nakayama(Bosco) / Tetsuya Uchiumi(Fujitsu) / Takashi Ikebe(NTT) / Masahiro Yoshida(Chuo Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 西川 由明(NEC) / 堅岡 良知(KDDI総合研究所) / 川嶋 喜美子(NTT) / 加藤 能史(NTT) / 三原 孝太郎(NTT) |
| 幹事補佐氏名（英） | Yoshiaki Nishikawa(NEC) / Ryoichi Kataoka(KDDI Research) / Kimiko Kawashima(NTT) / Yoshifumi Kato(NTT) / Kotaro Mihara(NTT) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Communication Quality / Technical Committee on Information and Communication Management / Technical Committee on Network Systems |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | マルチテナント環境において確定周期制御を実現するClass-Free Time-Aware Shaperの提案 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Proposal of Class-Free Time-Aware Shaper for Deterministic Periodic Control in a Multitenancy Environment |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | TSN / TSN |
| キーワード(2)（和/英） | Time-Aware Shaper / Time-Aware Shaper |
| キーワード(3)（和/英） | コンテナ仮想化 / Container-Based Virtualization |
| キーワード(4)（和/英） | CPS / CPS |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 岩澤 宏紀 / Hiroki Iwasawa |
| 第 1 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 2 著者 氏名（和/英） | 東 信博 / Nobuhiro Azuma |
| 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） | 木津 貴秀 / Takahide Kitsu |
| 第 3 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 4 著者 氏名（和/英） | 益谷 仁士 / Hitoshi Masutani |
| 第 4 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 5 著者 氏名（和/英） | 桑原 健 / Takeshi Kuwahara |
| 第 5 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) |
| 発表年月日 | 2021-11-26 |
| 資料番号 | NS2021-89 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | NS-262 |
| ページ範囲 | pp.30-35(NS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2021-11-18 (NS) |