低信頼なエッジキャッシュに対する最適キャッシュ制御法

• Item type: SIG Technical Reports(1)
• 公開日: 2024-03-05
• タイトル: 低信頼なエッジキャッシュに対する最適キャッシュ制御法
• タイトル / 言語: en
• タイトル: Optimum Cache Method for Unreliable Edge Caches
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: IA-G
• 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: 立命館大学情報理工学部
• 著者所属: 立命館大学情報理工学部
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): College of Information Science and Engineering, Ritsumeikan University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): College of Information Science and Engineering, Ritsumeikan University
• 著者名: 吉田, 開; 上山, 憲昭
• 著者名(英): Kai, Yoshida; Noriaki, Kamiyama
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: Mobile Edge Cache（MEC）は，無線の基地局にキャッシュサーバ (ES: Edge Server) を設置し，人気のあるコンテンツをユーザの近くの ES にキャッシュをすることで，検索待ち時間，ネットワークの混雑，リモートコンテンツプロバイダへのリクエスト数を削減することが期待されている．しかし無線の基地局の設置数は膨大であるため，一般的に MEC ではコストの低い低信頼な ES が用いられており，障害による不稼働率の増加が課題となっている．低信頼な ES を想定した研究では，erasure coding を用いてキャッシュコンテンツの可用性を高めているが，コンテンツを事前に ES へ配置することを想定している．しかし実際の ES では LRU（Least Recently Used）等を用いた置換による動的制御が一般的である．そこで本稿では，低信頼な ES において LRU を用いた置換制御を想定し，ES の不稼働を考慮した上で ES からのコンテンツ取得可能性を向上させる erasure coding を用いた ES へのコンテンツ挿入法を提案する. また目標ヒット率 hˆm と実際のヒット率 hm との差異が小さくなるよう遺伝的アルゴリズムを用いてキャッシュ挿入確率 fm を適切に設定する. また全コンテンツ m の平均取得成功率（ES からのチャンク取得のみでコンテンツを復元できた割合）を提案方式を用いてキャッシュ挿入確率 fm を設定した場合と，キャッシュミス時に常にコンテンツをキャッシュした場合について数値評価により比較し，提案方式は平均取得成功率を大きく改善することを確認する．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: Mobile Edge Cache (MEC) is expected to reduce latency, network congestion, and the number of requests to remote content providers by installing a cache server (ES: Edge Server) at the wireless base station and caching popular content at an ES near the user. However, the installation of a wireless base station is not sufficient to reduce the number of requests to the remote content providers. However, since the number of wireless base stations is huge, low-cost and low-reliability ESs are generally used in MEC, and the increase of unavailability rate due to failures is an issue. In the studies assuming low-reliability ESs, erasure coding is used to increase the availability of cached contents, but it is assumed that the contents are placed in the ESs in advance. In actual ESs, however, dynamic control by replacement using LRU (Least Recently Used) and so on is common. Therefore, in this paper, we propose an ES insertion method using error coding that improves the possibility of retrieving contents from ESs, with considering the non-availability of ESs that are assumed to be controlled by replacement using LRU in low-reliability ESs. To decrease the difference between the target hit rate hˆm and the actual hit rate hm, we optimize the cache insertion probability fm by using a genetic algorithm. We numerically compare the average success rate of retrieval of all contents m, i.e., the percentage of contents recovered only by retrieving chunks from the ES, between the case where the cache insertion probability fm is set using the proposed method and the case where contents are always cached in case of cache misses. As a result, we confirm that the proposed method significantly improves the average success rate of retrieval compared to the case where the content is simply cached in the ES.
• 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: AA12326962
• 書誌情報: 研究報告インターネットと運用技術（IOT）; 巻 2024-IOT-64, 号 53, p. 1-6, 発行日 2024-03-05
• ISSN / 収録物識別子タイプ: ISSN
• ISSN / 収録物識別子: 2188-8787
• 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