Linux MPTCP kernelのネットワークスループット予測に関する研究

• Item type: SIG Technical Reports(1)
• 公開日: 2015-07-28
• タイトル: Linux MPTCP kernelのネットワークスループット予測に関する研究
• タイトル / 言語: en
• タイトル: A study on prediction of network throughput by Linux MPTCP kernel
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: 入出力
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_18gh
• 資源タイプ: technical report
• 著者所属: 筑波大学システム情報工学研究科
• 著者所属: 筑波大学システム情報系
• 著者所属: 筑波大学システム情報系
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Systems and Information Engineering, University of Tsukuba
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Faculty of Engineering, Information and Systems, University of Tsukuba
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Faculty of Engineering, Information and Systems, University of Tsukuba
• 著者名: 浜崎, 拓也; 阿部, 洋丈; 加藤, 和彦
• 著者名(英): Takuya, Hamazaki; Hirotake, Abe; Kazuhiko, Kato
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: 近年，複数の経路で TCP コネクションを確立可能な Multipath TCP （MPTCP） が注目されている．マルチホーム環境や Software-Defined Network （SDN） 環境では，MPTCP を用いることで複数の経路を活用できるため，高速なデータ転送が期待できる．データ転送における各経路の性能に応じたスケジューリングや経路選択には，ネットワークスループット予測が有効である．柔軟な経路制御が可能な SDN 環境では特に重要であると考えられるが，MPTCP に着目した予測手法はこれまで提案されていない．本稿では，TCP を想定した既存予測手法の適用可能性の検証結果を報告し，MPTCP の特性を考慮した予測手法を提案する．Linux kernel での MPTCP 実装を用いた検証によって，既存手法で用いられる単一の probe では，MPTCP コネクションの確立方法が原因となり各経路の性能を正しく計測できないことがわかった．そのため，既存手法を適用した場合は予測精度が低下する．提案手法では，独立した複数の probe を送信することでこの問題に対処し，Support Vector Regression による機械学習を用いて予測を行う．実験用ネットワークでの評価実験によって，提案手法を用いることで既存手法よりも予測精度が向上し，RMSE が最大 29.1%減少することを示した．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: Multipath TCP (MPTCP), a transport protocol that enables network hosts to establish connections over multiple paths, has been gathering attention in recent years. We can transfer data at higher throughput by MPTCP on multi-homing or Software-Defined Networks (SDN). In data transfer, especially on SDN where we can control routing policies flexibly, predicting network throughput is significant for scheduling or selection of paths depending on the performances of those. However, no methods for MPTCP have been proposed yet. In this paper, we report the result of an attempt applying a prediction method for TCP to MPTCP, and propose a extended prediction method for MPTCP taking an MPTCP characteristic into account. Through the experiments by Linux MPTCP kernel, which is an implementation of MPTCP in Linux kernel, we found that a known prediction method for TCP that uses a single probe transfer tends to fail to measure path performances in MPTCP transfer and drops prediction accuracy, and that that is caused by a mechanism of how MPTCP establishes multiple connections. Our method uses multiple probes to deal with the problem and predicts by machine learning with Support Vector Regression. We show that our method achieves higher prediction accuracy and decreases the RMSE by 29.1 % at the most.
• 書誌レコードID / 収録物識別子タイプ: NCID
• 書誌レコードID / 収録物識別子: AN10444176
• 書誌情報: 研究報告システムソフトウェアとオペレーティング・システム（OS）; 巻 2015-OS-134, 号 16, p. 1-8, 発行日 2015-07-28
• ISSN / 収録物識別子タイプ: ISSN
• ISSN / 収録物識別子: 2188-8795
• Notice: SIG Technical Reports are nonrefereed and hence may later appear in any journals, conferences, symposia, etc.
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会