EPSR の応用

マッシュアップサービス提供システム

EPSRはFlash Crowdへの耐性の高いマッシュアップサービス提供システムの構

築に用いることができる．マッシュアップサービスとは，地図や動画といった複 数の小規模なwebサービスを組み合わせてひとつの大規模なwebサービスを提供 するサービスのことである．マッシュアップによって提供される webサービスは 複数のwebサービスの性能に依存することになる．よってFlash Crowdへの耐性 を高めるためには，マッシュアップに使用する全てのwebサービスがFlash Crowd への耐性を備えている必要がある．特にマッシュアップに使用されるwebサービ スは複数のwebサイトからアクセスされるためクライアントのアクセスが集中し やすく，また負荷の変動が予測しにくい．

EPSRを利用してマッシュアップに使用する個々のwebサービスを提供すること で，マッシュアップサービスのFlash Crowdへの耐性を高めることができる．EPSR によってマッシュアップを使用するサービスおよびマッシュアップの構成要素と なるサービスの複製サーバの配置先を，需要の変動に応じて決定することができ る．これはマッシュアップを使用する側の複製サーバとマッシュアップサービスを 提供する側の複製サーバの両方を EPSRによって配置先を決定することで実現で きる．マッシュアップを使用する側のサービスは，クライアントの分布に応じて

複製サーバの数と位置を決定する．マッシュアップサービスを提供する側のサー ビスは，EPSRによって決定されたマッシュアップを使用する複製サーバの分布に 応じて複製サーバの数と位置を決定する．これによりFlash Crowd による負荷を マッシュアップを使用するサービスだけでなく，マッシュアップを提供するサービ スに対しても分散することができる．

通信遅延に関するService Level Agreement を考慮したweb配信システムの実現 支援

EPSRは通信遅延に関する Service Level Agreement (SLA)を考慮したweb配信 システムに応用することができる．通信遅延に関するSLA を考慮したweb配信 システムは例えば，通信遅延の平均値や最悪値を保証しなければならない．EPSR はこうしたSLAの実現を支援することができる．EPSRは性能制約を満たすため に，ホスティングマシンの性能限界をパラメータとして与えている．これをSLA の条件に置き換えることで，EPSRはSLAを考慮して複製サーバの配置先を決定 するようになる．例えば，クライアントとの通信遅延の平均値をパラメータとして 設定すれば，複製サーバの配置が通信遅延の平均値に対する SLAを考慮したもの となる．これは複製サーバに接続しているクライアントの通信遅延が設定値を超 過する場合，EPSRはAPC degreeの大小比較によって，通信遅延を小さくするよ うな近傍のホスティングマシンを新たな複製サーバの配置先とできるからである．

通信遅延の最悪値に関しても，最悪値をEPSRのパラメータとして設定し，配置 先の決定時に参照すればよい．

地理的位置情報に依存するサービスの提供支援システム

EPSRは地理的情報に依存するようなサービスの提供システムのFlash Crowd耐 性を高めることができる．地理的位置情報に依存するサービスとは，例えばクラ イアントをGlobal Positioning System (GPS)による測位情報で分類し，分類された 区分に合わせて広告などを提供するサービスを指す．このようなサービスの場合，

一部の地域に大勢の人が集中した場合，その地区にサービスを提供するサーバが

Flash Crowdを受け過負荷となる恐れがある．EPSRを用いることで地理的に依存

する種類のFlash Crowdにも対応できる．まず，EPSRのオーバレイネットワーク を，ネットワーク座標によるネットワークトポロジに基づくものから，地理的位

置情報に基づくものに変更する．これにより EPSRはクライアントの地理的位置 情報に基づいて複製サーバの配置先を決定することができる．また，オーバレイ ネットワーク上の位置関係は地理的位置関係を反映させたものとなるため，特定 の地域向けのサービスを提供する複製サーバを EPSRの仕組みを用いて，その地 域の需要に合わせて増減することが可能になる．

6.2.2 今後の複製サーバ配置先決定手法

EPSRによってFlash Crowdによる影響を軽減するように複製サーバの配置先を

決定できることを示した．今後はFlash Crowd以外の要因に対しても，効果的な複 製サーバの配置先を決定する手法について研究していく必要がある．例えば，稼 働率を保証する種類のSLAを実現する場合，サービス全体の稼働率を考慮して配 置先を決定する必要がある．これにはまず，現在配置している複製サーバの稼働 率からサービス全体の稼働率を計算する必要がある．具体的には，複製サーバの ソフトウェア品質によって計算される稼働率や配置先となったホスティングマシ ンのハードウェア品質によって計算される稼働率を収集する仕組みが必要となる．

また，配置先を決定した際に稼働率を再計算する仕組みも必要となる．スケーラ ビリティを考慮すると，EPSRのような特定のサーバを用意する必要のない分散型 アーキテクチャで実現することが望ましい．例えば Gossipプロトコル[124]のよ うな分散プロトコルを用いて実現する研究を行う必要があると考えられる．

謝辞

本論文は著者が慶應義塾大学大学院理工学研究科開放環境科学専攻の後期博士 課程に在籍中の研究成果をまとめたものです．本研究を行うにあたって，また本 論文をまとめるにあたって，多くの方々からご指導とご協力を賜りました．お世 話になった全ての方々へこの場を借りて御礼申し上げます．

まず，本論文の主査であり，著者の指導教員である慶應義塾大学理工学部情報 工学科 河野健二准教授に深く感謝いたします．河野健二准教授には著者が電気通 信大学学部4年生時から，慶應義塾大学大学院修士課程，慶應義塾大学大学院後 期博士課程，そして所定単位取得満期退学後本論文をまとめる1年間まで，7年 間もの長きにわたって，研究活動の意義から，論文のまとめ方，口頭発表におけ るプレゼンテーションの要点，そして研究活動の面白さをご教示いただきました．

その親身なご指導は大変ありがたいものでした．今現在研究活動に従事できてい るのは，ひとえに河野健二准教授と出会えたからであると思っております．さら に国内外有数の学会へ挑戦し，参加する機会を与えていただきました．また高度 な研究活動を可能とする，国内有数の潤沢な研究設備を利用させていただきまし た．心より感謝いたします．

次に，本論文の副査を担当していただいた，慶應義塾大学理工学部情報工学科 寺岡文男教授，西宏章准教授，重野寛准教授に感謝いたします．副査の皆様には 貴重なお時間を割いていただき，本論文を丁寧に査読していただきました．副査 の皆様との有意義な議論によって，本論文の完成度が向上したと実感しておりま す．深く感謝いたします．

電気通信大学情報理工学部情報・通信工学科 岩崎英哉教授には，著者が電気通 信大学電気通信学部情報工学科ならびに電気通信大学大学院電気通信学研究科情 報工学専攻に在籍していた際，大変お世話になりました．岩崎英哉教授には初め て研究活動というものに触れる大切な時期に，研究を進める上で重要な助言をい くつもいただきました．心より感謝いたします．

筑波大学システム情報工学研究科コンピュータサイエンス専攻 杉木章義助教に

感謝いたします．杉木章義助教には著者が電気通信大学在籍時から，著者の研究 活動に対し多くの有意義な助言をいただきました．深く感謝いたします．

慶應義塾大学理工学部情報工学科 山田浩史特別研究助教には，著者が電気通信 大学在籍時から，共同研究を通して活発な議論をさせていただきました．共に共 著論文を執筆したことは著者にとって大変有意義な経験です．また，山田浩史特 別研究助教の常に前向きな姿勢に多くの活力をいただきました．深く感謝いたし ます．

慶應義塾大学理工学部情報工学科 河野研究室ならびに電気通信大学情報理工学 部情報・通信工学科 岩崎研究室の皆様に感謝いたします．特に共著論文を執筆し た島田明男氏，小島俊範氏，早川愛氏，石川豊氏，堀江光氏には，共に刺激しあ うことで，著者の成長を助けていただきました．優秀な後輩に囲まれて過ごすこ とができたのは大変幸運であったと感じております．深く感謝いたします．また，

慶應義塾大学大学院へ共に入学した嶋村誠氏，花岡美幸氏，宮地大輝氏，山口聖 司氏には，勝手分からぬ新しい学舎での講義受講や研究活動の際に，多くの助け をいただきました．感謝いたします．

本論文の研究を進めるにあたって使用した実験機材の一部，および本研究の原 著論文の発表にあたっては，文部科学省科学研究費補助金「特定領域研究」や，科 学技術振興機構CRESTによる支援をいただきました．また，慶應義塾先端科学技 術研究センターのKLL後期博士課程研究助成金から本研究に対する支援をいただ きました．さらに，日本学生支援機構奨学金や慶應義塾大学大学院奨学金は，著 者の研究活動の大きな支えとなりました．ここに感謝いたします．

最後に，経済的支援を惜しまず，著者の博士課程進学を支持し，現在まで暖か く見守っていただきました両親と祖母，そして妹に心より感謝いたします．