ノードの地理情報を考慮した遅延の小さな構ノードの地理情報を考慮した遅延の小さな構造型 造型 P2P P2P オーバレイネットワーク構築法のオーバレイネットワーク構築法の

一提案一提案木谷 友哉（静岡大学）、中村 嘉隆（奈良先端科学技術大学院大学）

地理情報を用いた P2P オーバレイネットワークの構築とその低遅延化

研究目的

• 各ノード間の遅延を実測し、ノードの位置関係を仮想座標系に表したネットワーク地図を作成

• ばねモデルを用いて実測値と地図上の距離の誤差が小さくなるように最適化

• 収束までに時間を要する• ノードの物理的位置情報は使用していない

Vivaldi

•各ノードを、地理位置情報から、再帰的に 4 分割されたエリアに割当る階層的オーバレイネットワーク•検索は Pastry と同様に

4 分木構造•エリア内のノードはメッシュ化•エリアサイズは固定

LL-Net

(1)地理的位置を初期値とした Vivaldi によるネットワーク地図の作成

(2)提案した空間充填閉曲線を用いて、その地図上のノードへの ID 割当て

(3) HCRN または Chord による検索ネットワークの構成

提案するオーバレイネットワーク構築法の流れ

研究背景

関連研究

Vivaldi の仮想ネットワーク地図を使い、実際の遅延の考慮と、ノード集中の緩和を狙う

仮想ネットワーク地図によるノード偏在の均質化

ノードの地理位置 仮想地図上のノード位置

物理リングネットワーク上で、次数が定数の 3 にも関わらず、O(logN) のネットワーク径を達成する階層型オーバレイネットワーク

次数が小さい→ ルーティングテーブルの最小化

Hierarchical Chordal ring Network

0 1

1000 01 11

000 001 010011 100101110 111

00000001

00110010

01100111

01010100

11001101

10011000

11111110

10101011

トポロジ全景

クラスタ内のノードラベリング

• 木構造とリング構造を持つ• HCRN に対応した

ラベリング（ 2 次元座標から一意に変換可）

• 木構造→ルーティング容易性

• リング構造→DHT Chord への親和性、および、 1 次元座標と2 次元座標でのノード間距離に相関

新しい空間充填閉曲線の提案

2 次元平面上の座標を 1 次元座標に変換するために空間充填曲線が用いられる（例：　　 Z 曲線 (Z-ordering) 、　　ヒルベルト曲線）問題点：•閉曲線でない•階層的なノード配置に適していない•座標変換演算が複雑

空間充填曲線

Z 曲線

収束が遅いのが難点→ノードの地理位置情報を与え、ネットワーク地図の初期解とすることで高速に収束させる

地理情報を用いた Vivaldi の収束高速化

• モバイルインターネット環境の普及による P2P ネットワークでの情報共有の要求の高まり

• GPS の普及や位置推定技術の進歩による位置情報の活用とロケーションアウェアなサービスの登場

40ms

20ms

55ms

80ms

15ms

60ms3

1

440ms

20ms 55ms 2

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60ms

12

3

4地理位置 仮想ネットワーク地図