| 講演名 | 2023-12-21 データプレーンプログラミング言語P4を用いた異種輻輳制御アルゴリズム間のスループット公平性改善手法の性能評価 小野 昂志(九工大), 野林 大起(九工大), 池永 全志(九工大), |
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| 抄録(和) | TCP/IPにおけるトランスポート層では多種多様な輻輳制御アルゴリズムが開発されている．これまでの研究において，輻輳ウィンドウサイズをパケットロスに基づき決定するCUBICと，End-to-End 間の帯域遅延積の推定によって決定するBottleneck Bandwidth and Round-trip propagation time (BBR) が競合した場合，経路中の機器のバッファサイズに応じて通信性能が不公平になることが分かっている．そこで本研究では，異なる輻輳制御が競合する環境において，データプレーンプログラミング言語 P4 を用いてスループット公平性を改善する手法を提案する．本提案手法では，中継ノードにおいて，輻輳制御アルゴリズム毎にバッファを設け，プログラマブルデータプレーンを用いて各フローのアルゴリズムを判別し各バッファに割り当てる．そして，中継ノードが各バッファに格納されたパケットを送出する際は，送信時の公平性を確保するために，各バッファからのパケット送信数をカウントし，カウントの少ないバッファからの送信を優先する．提案手法の有効性をネットワークエミュレータmininet を使用し，中継ノードのバッファサイズ及び送信ノード数を変化させた場合の通信性能を評価する． |
| 抄録(英) | A wide variety of congestion control algorithms have been developed for the transport protocol of TCP/IP. A related study revealed that the communication performance becomes unfair depending on the buffer length of switches or routers in the end-to-end path when communication flows using CUBIC and BBR compete with each other. Therefore, we propose the fairness improvement method between different types of congestion control in the programmable network by using P4 programming. The proposed method provides multiple queues to each congestion control in the switches or the routers for relaying. The proposed method then assigns incoming TCP flows to those queues for each congestion control algorithm. The congestion control algorithm is determined by P4, which implements a programmable data plane. We evaluate the effectiveness of the proposed method using the network emulator ``mininet'' and the communication performance when the queue length of the relaying switch. |
| キーワード(和) | プログラマブルデータプレーン / P4 / 輻輳制御 / BBR / CUBIC |
| キーワード(英) | Programmable data plane / P4 / congestion control / BBR / CUBIC |
| 資料番号 | IA2023-45 |
| 発行日 | 2023-12-14 (IA) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | IN / IA |
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| 開催期間 | 2023/12/21(から2日開催) |
| 開催地（和） | サテライトキャンパスひろしま 5階 501・502大講義室 |
| 開催地（英） | Satellite Campus Hiroshima |
| テーマ（和） | 性能評価とシミュレーション、信頼性技術、スループットやトラヒックの計測、品質(QoS)制御、輻輳制御、トラヒック・フロー制御、オーバーレイネットワーク・P2P、CCN・ICN、マルチキャスト、ルーティング、セキュリティ及び一般 |
| テーマ（英） | Performance Analysis and Simulation, Robustness, Traffic and Throughput Measurement, Quality of Service (QoS) Control, Congestion Control, Overlay Network/P2P, CCN, ICN, Multicast, Routing, Security, etc. |
| 委員長氏名（和） | 波戸 邦夫(NTT) / 秋山 豊和(京都産大) |
| 委員長氏名（英） | Kunio Hato(NTT) / Toyokazu Akiyama(Kyoto Sangyo Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 村瀬 勉(名大) / 作元 雄輔(関西学院大) / 渡辺 俊貴(NEC) / 屏 雄一郎(KDDI) |
| 副委員長氏名（英） | Tsutomu Murase(Nagoya Univ.) / Yusuke Sakumoto(Kwansei Gakuin Univ.) / Toshiki Watanabe(NEC) / Yuichiro Hei(KDDI) |
| 幹事氏名（和） | 濱田 浩気(NTT) / 秦泉寺 久美(NTT) / 加藤 尭彦(KDDI総合研究所) / 三角 真(福岡大) / 大平 健司(阪大) / 坂野 遼平(工学院大) / 野林 大起(九工大) |
| 幹事氏名（英） | Koki Hamada(NTT) / Kumi Jinzenji(NTT) / Takahiko Kato(KDDI Research) / Makoto Misumi(Fukuoka Univ.) / Kenji Ohira(Osaka Univ.) / Ryohei Banno(Kogakuin Univ.) / Daiki Nobayashi(Kyushu Inst. of Tech.) |
| 幹事補佐氏名（和） | / 小谷 大祐(京大) / 中村 遼(福岡大) / 中村 遼(東大) |
| 幹事補佐氏名（英） | / Daisuke Kotani(Kyoto Univ.) / Ryo Nakamura(Fukuoka Univ.) / Ryo Nakamura(Univ. of Tokyo) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Information Networks / Technical Committee on Internet Architecture |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | データプレーンプログラミング言語P4を用いた異種輻輳制御アルゴリズム間のスループット公平性改善手法の性能評価 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Performance Evaluation of Fairness Improvement Method between Different Types of Congestion Control by P4 BMv2 |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | プログラマブルデータプレーン / Programmable data plane |
| キーワード(2)（和/英） | P4 / P4 |
| キーワード(3)（和/英） | 輻輳制御 / congestion control |
| キーワード(4)（和/英） | BBR / BBR |
| キーワード(5)（和/英） | CUBIC / CUBIC |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 小野 昂志 / Koshi Ono |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 九州工業大学(略称：九工大) Kyusyu Institute of Technology(略称：KIT) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 野林 大起 / Daiki Nobayashi |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 九州工業大学(略称：九工大) Kyusyu Institute of Technology(略称：KIT) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 池永 全志 / Takeshi Ikenaga |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 九州工業大学(略称：九工大) Kyusyu Institute of Technology(略称：KIT) |
| 発表年月日 | 2023-12-21 |
| 資料番号 | IA2023-45 |
| 巻番号（vol） | vol.123 |
| 号番号（no） | IA-318 |
| ページ範囲 | pp.12-16(IA), |
| ページ数 | 5 |
| 発行日 | 2023-12-14 (IA) |