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超高速I/O指向オペレーティングシステム

研究報告コード R040000106
掲載日 2007年5月18日
研究者
  • 河合 栄治
研究者所属機関
  • 奈良先端科学技術大学院大学付属図書館研究開発室
研究機関
  • 奈良先端科学技術大学院大学
報告名称 超高速I/O指向オペレーティングシステム
報告概要 インターネットにおける従来の情報配信サービスでは、ボトルネックは低速で高価なネットワークにあるとされ、そのような状況を改善するために配信の最適化技術が数多く開発されてきた。その代表として挙げられるのがキャッシュ技術であり、現在広く普及しつつあるCDN(Contents Delivery Network)サービスもその一例である。しかしながら、ネットワーク技術の発展は当初の予想を遥かに越えて進んでおり、バックボーンネットワークにおける性能(スループット)は6ヶ月に2 倍向上しているという報告があるほどである。そのため、これまでのネットワークサービスインフラストラクチャの構造に多くの歪みが発生してきている。例えば、先に挙げたCDNなどは、当初の目的であった分散化によるネットワーク負荷の軽減という意義が薄れる一方で、一時的なリクエスト集中によるシステムダウンの回避や、経路切断など故障からのサービスの保護、さらにはDoS攻撃などからのサービスの防御など、目的の多様化が進みつつある。本研究では、そうした「歪み」が最も顕著に現れる場所としてエンドノードすなわちサーバに着目し、超高速ネットワークを支えるサーバのシステム技術に焦点を当てて研究を行った。特に、現在のオペレーティングシステムアーキテクチャがそのI/O処理機構において、同期的、すなわちイベント駆動的な構造を用いているために高いオーバヘッドが生じている点に着目し、非同期性を導入することによりこれからの超高速ネットワークに対応したサーバプラットホームを創出することを目的とした。
研究分野
  • 計算機システム開発
  • オペレーティングシステム
関連発表論文 (1) 河合栄治,門林雄基.山口 英.POSIX 実時間スケジューリングを用いた高負荷サーバのスケーラビリティ改善手法(投稿中).
(2) 河合栄治,門林雄基,山口 英.ネットワークサーバにおける多重化I/Oの実行間隔制御による性能向上手法.情報処理学会論文誌,情報処理学会(2004年2月掲載予定).
(3) 河合栄治,門林雄基,山口 英.ネットワークプロセッサ技術の研究開発動向.情報処理学会論文誌コンピューテイングシステム,情報処理学会(2003年10月掲載予定).
(4) 河合栄治,白波瀬章,塚田清志,山口 英.商用WWWサービスのIPv6への現実的な移行手法.情報処理学会論文誌,情報処理学会, Vol.44, No.3, Mar.2003.
(5) 西馬一郎,河合栄治,知念賢一,山口 英,山本平一.通知によるコンテンツ一斉公開機構を用いたWWWクラスタシステム.情報処理学会論文誌,情報処理学会, Vol.43, No.11, pp.3439-3447, Nov.2002.
(6) Eiji Kawai, Youki Kadobayashi, and Suguru Yamaguchi. Improving Scalability of Processor Utilization on Heavily-Loaded Servers with Real-Time Scheduling. (投稿中)
(7) Eiji Kawai, Youki Kadobayashi, and Suguru Yamaguchi. Efficient Network I/O Polling with Fine-Grained Interval Control. International Conference on Communication, Internet, and Information Technology (CIIT 2003), Scottsdale, AZ, USA, November, 2003.
(8) Eiji Kawai, Akira Shirahase, Kiyoshi Tsukada, and Suguru Yamaguchi. Practical Migration Strategy to IPv6 for Enterprise Web Services. The 11th International World Wide Web Conference, May, 2002.
(9) 河合栄治,門林雄基,山口 英.ネットワークプロセッサ技術に関するサーベイ.電子情報通信学会IA研究会,2003年5月.
(10) 河合栄治,門林雄基,山口 英.多重化I/Oの実行間隔制御におけるスケジュール操作による確定的なプロセッサ利用の実現.情報処理学会システムソフトウエアとオペレーティングシステム研究会,2003年5月.
(11) 河合栄治,門林雄基,山口 英.多重化I/Oの実行間隔制御による効率化手法.日本ソフトウエア科学会,SPA2003, 2003年3月.
(12) 河合栄治,白波瀬章,塚田清志,山口 英.商用WWWサービスのIPv6環境移行技術の研究.情報処理学会マルチメディア通信と分散処理研究会,2002年3月.
研究制度
  • さきがけタイプ 「機能と構成」領域
研究報告資料
  • 河合 栄治. 超高速I/O指向オペレーティングシステム. 「さきがけタイプ」「機能と構成」領域 研究報告会講演要旨集(研究期間2000-2003),2003. p.53 - 60.

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