複数宛先への動的な振り分け手法
6.3 考察
本 研 究 手 法 を 用 い た マ ル チ パ ス 転 送 で は ，ワ ー ス ト ケ ー ス を 除 き す べ て の 場 合 に お い て 単 一 ネ ッ ト ワ ー ク を 用 い た 転 送 よ り も 高 速 に 転 送 を 完 了 し た ．し か し ，本 手 法 で は 転 送 デ ー タ が 少 な い 場 合 や 転 送 デ ー タ 量 に 対 し て 保 持 し て い る ネ ッ ト ワ ー ク 帯 域 が 十 分 に 大 き い 場 合 な ど に お い て は ，総 転 送 時 間 に 対 す る 帯 域 計 測 時 間 の 割 合 が 大 き く な っ て し ま う た め ，複 数 の ネ ッ ト ワ ー ク リ ソ ー ス を 有 効 に 利 用 し き れ な い と い う デ メ リ ッ ト も 存 在 す る ． こ れ は 本 手 法 に 置 い て 帯 域 幅 を 計 測 す る 際 に ，保 持 す る 全 て の ア ド レ ス に 対 し て シ ン グ ル パ ス 転 送 を 行 う た め1 つ の 宛 先 以 外 に は 実 際 の 転 送 と は 関 係 の 無 い デ ー タ を 送 信 し て い る こ と に 起 因 し て い る ．ま た ，本 論 文 に お け る 評 価 用 ダ ウ ン ロ ー ド プ ロ グ ラ ム で は
Dummynetにて 設定した帯域幅や遅延の値において効果を見ながら帯域測定時間を決定し
た ．し か し 実 際 の ネ ッ ト ワ ー ク で は 動 的 に ネ ッ ト ワ ー ク の 状 態 は 変 化 を し 続 け る た め ，帯 域 幅 ，遅 延 ，パ ケ ッ ト ロ ス な ど を 考 慮 し た 帯 域 計 測 時 間 を 決 定 す る 必 要 が あ る ．
0 50 100 150 200
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
A m o u n t o f D a ta ( M B y te )
Tim e (s)
ARMS vs CMT (200MB, 10M+2M)
10M-Single 12M-Single A RMS:10M+ 2M-D ual
CMT:10M+ 2M-D ual
図6.4 CMTとARMS転送速度の比較
現 在 マ ル チ パ ス 転 送 に お い て 最 も 標 準 化 に 近 い と さ れ て い る ，CMTと の 性 能 比 較 も 行 い ，本 手 法 の 有 用 性 を 実 証 で き た ．一 般 的 に 複 数 の ネ ッ ト ワ ー ク を 用 い た 通 信 を 行 う 際 に は 帯 域 幅 の 差 が 大 き く な る ほ ど ，マ ル チ パ ス 転 送 の 効 果 が 薄 れ る こ と が 知 ら れ て い る が ， 帯 域 比 が5 倍 異 な る 環 境 下 に お い て ，既 存 研 究 のCMTは シ ン グ ル パ ス 転 送 よ り も 転 送 時 間 が 長 く な っ た が ，ARMS を用 いたマ ルチ パス 転送 では 帯域系 素地 時間 を除 けば ほぼ理 想 的 に ネ ッ ト ワ ー ク リ ソ ー ス を 利 用 で き た と 言 え る ．
また，定性的な評価として，本手法のプラットフォームの移植性と実インターネットにお ける懸念 を述べ る．まずプラットフォームの移植性であるが，実験を行ったFreeBSD 以外 に もLinux, Mac OSに て 本 手 法 を 用 い た プ ロ グ ラ ム を 正 常 に 動 作 さ せ る こ と に 成 功 し た ． Windowsに も サ ー ド パ ー テ ィ のSCTP ス タ ッ ク 実 装 が 存 在 す る の で ，今 後Windows上 で の 移 植 性 に つ い て も 評 価 を 行 う 予 定 で あ る ．次 に 実 イ ン タ ー ネ ッ ト に お け る 懸 念 と し て ， ISPな ど が 設 け て い るFirewallな ど を 通 過 可 能 か ど う か の 懸 念 が 存 在 す る ．本 研 究 で は モ バ イ ル 通 信 を 主 眼 に お い て い た た め 日 本 国 内 に お け る モ バ イ ル ネ ッ ト ワ ー ク4 社 に て SCTPを用いたデータの送受信が可能かを検証した．検証したキャリアは，NTT Docomo, b-mobile, Emobile, UQ WiMAXである．これら全てにお いてデータの 送受信を問題なく行 う こ と が で き た ．よ っ て 実 際 の モ バ イ ル ネ ッ ト ワ ー ク に お い て も 本 手 法 は 利 用 可 能 で あ る こ と が 示 さ れ た ．
第 7 章
まとめ
本章では，これまで述べてきた議論をまとめ，本研究の今後の展望と，本論
文の結論を述べる．
7.1 まとめ
本 研 究 で は 複 数 の ネ ッ ト ワ ー ク イ ン タ フ ェ ー ス を 持 つ 端 末 に お い て ネ ッ ト ワ ー ク 資 源 を 効 率 的 に 利 用 す る た め ，ア プ リ ケ ー シ ョ ン 内 に お い て 複 数 の 宛 先 を 同 時 に 用 い た 信 頼 性 の あ る 通 信 を 実 現 す る 手 法 ，ARMS を 提 案 し た ．ま た プ ロ ト タ イ プ を 実 装 し ，評 価 実 験 を 行 っ た ．現 在 様 々 な 複 数 パ ス を 同 時 に 利 用 す る 手 法 が 提 案 さ れ て い る に も 関 わ ら ず い ず れ の 手 法 も 標 準 化 に は い た っ て お ら ず ，日 常 的 に マ ル チ パ ス 転 送 を 行 な っ て い る 人 は ほ と ん どいないのが現状である．ARMSはアプリケーション層にて高速なマルチパス転送を実現 す る た め ，マ ル チ ホ ー ム 環 境 を 持 つ デ バ イ ス に 搭 載 さ れ て い る オ ペ レ ー テ ィ ン グ シ ス テ ム に 依 存 せ ず に 利 用 で き る た め ，容 易 に 普 及 で き る と 考 え る ．
ま た ，ARMS は ト ラ ン ス ポ ー ト プ ロ ト コ ル に マ ル チ ホ ー ム 環 境 を 標 準 で サ ポ ー ト し て い るSCTPを 用 い る こ と に よ り ，異 な る パ ス を 流 れ る 複 数 の フ ロ ー 間 で の デ ー タ の 同 期 を ア プ リ ケ ー シ ョ ン 内 で 行 う 必 要 が な い ．ま た ，デ ー タ を 送 る 宛 先 ア ド レ ス を ア プ リ ケ ー シ ョ ン 内 部 に て 明 示 的 に 指 定 す る こ と も 可 能 で あ る な ど ，豊 富 なAPI が 用 意 さ れ て い る た め ， 他 の ト ラ ン ス ポ ー ト プ ロ ト コ ル よ り もSCTPを 用 い た ほ う が 実 現 可 用 性 が 高 い と 言 え る ． し か し ，標 準 のSCTP の 仕 様 で は ，複 数 の 宛 先 を 保 持 し て い て も そ れ ら を 通 信 の 冗 長 化 に し か 利 用 し な い ．し か しARMS で は 複 数 の 宛 先 を 同 時 に 利 用 す る 必 要 が あ る た め ， SCTP内 に 用 意 さ れ て い るAPI で あ るsctp sendmsg()関 数 を 用 い る こ と で 複 数 の 宛 先 へ デ ー タ 送 信 す る こ と を 実 現 し た ．デ ー タ を 送 信 す る 際 の 振 り 分 け ア ル ゴ リ ズ ム は ，様 々 な 実 験 を 行 っ た 結 果 ，複 数 の ア ソ シ エ ー シ ョ ン を 作 成 し て ，そ れ ぞ れ シ ン グ ル パ ス 環 境 下 に お い て 帯 域 を 計 測 し ，計 測 さ れ た 比 率 に 応 じ て 単 一 の ア ソ シ エ ー シ ョ ン か ら マ ル チ パ ス 転 送 を 行 う よ う に 設 計・実 装 し た ．
ARMSの評価として2つのパスを利用したデータ転送による実験を行った．実験結果とし
ては，図6.2 (a)にて示したとおり，最もマルチホーム環境を活用できていた場合には，ほぼ
全ての帯域を埋めきることに成功した．しかし，図6.1 (b)にて示されるように，帯域も遅延 も異なる環境下において少量のデータを送信した際にはシングルパス転送よりも転送速度が 低 下 す る と い う 結 果 と な っ た ．ま た ，既 存 研 究 と も 性 能 比 較 を 行 な っ た ．比 較 対 象 と し て 本研究に最も近いCMTを選択した．CMTとは，SCTPを拡張したトランスポート層にお いてマルチパス転送を実現した手法である．このCMTと ARMSを同じ環境下において実 験 を 行 っ た 結 果 ，帯 域 や 遅 延 の 差 が 少 な い 環 境 に お い て はCMTの 方 が か な り 高 い 精 度 で 複 数 の 帯 域 を 埋 め き る こ と に 成 功 し て い た ．し か し ，帯 域 や 遅 延 に 大 き な 差 が あ る と き は 逆 に ，ARMS の ほ う が 多 く の 帯 域 を 埋 め る こ と に 成 功 し て い た ．よ っ て ，小 さ な デ ー タ 量 を 転 送 す る 場 合 や 保 持 し て い る 複 数 の 経 路 の 性 質 が 近 い 場 合 はCMTの 方 が よ り 高 速 な マ
ルチパス転送を実現できる．しかし，大きなサイズのデータ転送や，帯域ごとに性質が大き く 異 な る マ ル チ ホ ー ム 環 境 下 に お い て はARMSの 方 が 高 速 な マ ル チ パ ス 転 送 を 実 現 し た ．