複数宛先への動的な振り分け手法
6.1 複数宛先への振り分けアルゴリズムの評価
最 初 の 評 価 と し て ，複 数 の 宛 先 へ の 振 り 分 け ア ル ゴ リ ズ ム に つ い て 評 価 を 行 う ．評 価 実 験 環 境 は ，前 章 で 用 い た 図5.1と 同 じ も の を 用 い た ．
実験は，Network 2, 3の帯域幅とRTT をDummynetにて変更しながら行なった．設定し た値は，帯域幅が2, 4, 8 Mbps, RTTが 30, 60msとした．合計で 24 パターンについてそれ ぞ れ5回 づ つ 転 送 実 験 を 行 っ た ．今 回 の 転 送 実 験 で は ，デ ー タ サ イ ズ に て ア ル ゴ リ ズ ム の 性 能 が 変 更 す る こ と を 考 慮 し て ，20MByte の 転 送 と200MByte の 転 送 の2 種 類 を 行 な っ た ．以 降 に て 実 験 結 果 と そ の 考 察 を 論 じ る ．
• ARMS を 用 い て20MByte を 転 送 し た 場 合
20MByteのデータをARMSを用いて全ての組み合わせに対して転送した結果を表5.8
に 示 し た ． 表 5.8で は 各 組 み 合 わ せ に よ る20MByte 分 の デ ー タ 転 送 に 要 し た 時 間
［ 秒 ］を 表 し て い る ．全 て の 結 果 の 中 で 最 も 転 送 速 度 が 向 上 し た 場 合 (path1(2Mbps, 30ms), path2(2Mbps, 30ms)) と ，最 も 転 送 効 率 が 悪 か っ た 場 合(path1(8Mbps, 60ms), path2(2Mbps, 30ms))の 経 過 時 間 あ た り の 転 送 量 を 示 し た グ ラ フ が 図6.1で あ る ．最 も転送効率が向上した場合においては，複数宛先への振り分けアルゴリズムが正確に 設定した帯域比率通り動作した．逆に，最も転送効率が悪かった場合では，振り分け アルゴリズムが正確に動作していればpath1へはpath2 の4倍のデータ量が転送され る は ず で あ る ．し か し ，実 験 を 行 な っ た 際 にpath1へ 実 際 に 転 送 さ れ た 量 は ，path2 の 3.2倍 で あ り ，path1の 帯 域 を 埋 め 切 れ て い な か っ た こ と が 転 送 効 率 が 上 が ら な か っ た 原 因 の1つ で あ る と 考 え る ．ま た ，こ の 実 験 で は 総 転 送 量 が20MByte に 設 定 してあり，比較的短い転送時間で送信が完了してしまう．このため総転送時間に対す る，帯域幅の測定時間の割合が大きくなってしまうことも，転送効率が上がらない要 因 の 1つ と な っ た と 考 え ら れ る ．
• ARMS を 用 い て200MByte を 転 送 し た 場 合
総転送時間に対する帯域幅の測定時間の割合を小さくするために，データ転送量を先 程 の 実 験 の 10倍 で あ る ，200MByte に 設 定 し て 実 験 を 行 っ た ．今 回 の プ ロ ト タ イ プ 実装では，50MByteのデータを送信する度に帯域幅を計測しなおすように実装した．
よ っ て こ の 実 験 で は ，0, 50, 100, 150MByteの 合 計 4 回 帯 域 幅 を 計 測 し 宛 先 ご と の 転 送比率を更新した．実際の実験ネットワークの設定は転送中に変更は行わなかった．
Dummynetによって設定された，帯域とRTT のそれぞれの組み合わせにおける結果
を 表6.2 に 示 し た ．表 6.2中 の 数 値 は そ れ ぞ れ の 組 み 合 わ せ に 応 じ た 総 転 送 時 間
path1 BW: 2Mbps BW: 4Mbps BW: 8Mbps path2 rtt: 30ms rtt: 60ms rtt: 30ms rtt: 60ms rtt: 30ms rtt: 60ms
none 84.64 84.66 42.35 42.35 21.23 21.28
BW rtt: 30ms 44.07 43.98 30.67 29.97 18.65 21.65
2Mbps rtt: 60ms 43.94 44.21 30.60 29.67 18.58 20.31
BW rtt: 30ms — — 22.50 23.11 15.58 18.78
4Mbps rtt: 60ms — — 23.35 24.12 15.87 15.18
BW rtt: 30ms — — — — 12.38 13.78
8Mbps rtt: 60ms — — — — 13.24 13.02
表6.1 ARMSを用いた 20MByteの転送時間(秒)
［秒］を表し ている．この実験において最も転送効率が向上したpath1(2Mbps, 30ms), path2(2Mbps, 30ms) の組み合わせと，最も転送効率の向上が少なかったpath1(8Mbps, 60ms), path2(2Mbps, 30ms)の 組 み 合 わ せ に て 時 間 あ た り の 転 送 量 を 示 し た グ ラ フ を 図6.2に示した．この実験の中で最も転送効率が向上した組み合わせが，path1(2Mbps, 30ms), path2(2Mbps, 30ms)であり，20MByteの転送実験を行った際と同様に，複数宛 先へのデータ振り分けアルゴリズムが設定した帯域幅の比率通りに機能した．また，
他の組み合わせよりも総転送時間が長いため，帯域測定に要した時間が与えた転送時 間 に 対 す る 影 響 が 相 対 的 に 小 さ く な っ た こ と も 転 送 効 率 が 向 上 に 付 与 し た と 考 え ら れる．具体的に帯域測定時の転送速度は図6.3に示される．転送開始から約3秒ほど は2Mbpsの シ ン グ ル パ ス 転 送 と 同 じ 転 送 量 で あ る が ，転 送 開 始 か ら3 秒 ほ ど が 経 過 し た 後 は ，4Mbpsの シ ン グ ル パ ス 転 送 と ほ ぼ 並 行 に 転 送 量 が 増 加 し て い る こ と が わ か る ．よ っ て こ の 場 合 は 最 初 の 約3秒 間 の 間 に で き た4Mbpsの シ ン グ ル パ ス と の 転 送データ量分ロスしていることになる．一方で，最も転送効率の向上が少なかった場 合においては，正しい転送比率は4 倍であるにも関わらず，実際に計測された比率は 順に3.2倍, 4.7倍, 4.1倍, 4.1倍という値になった．このため最初の 50MByteの転送中 は ほ ぼ 4Mbpsの シ ン グ ル パ ス 転 送 と 同 じ 転 送 速 度 で あ っ た ．転 送 の 後 半 で は ほ ぼ 理
0 5 10 15 20
Amount of Data (MByte)
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Time (s) (a) ARMS Best Case (20MB)
2M-Single 4M-Single 2M+ 2M-D ual
(b) ARMS W orst Case (20MB)
0 5 10 15 20 25
2M-Single 8M-Single 10M-Single 8M+ 2M-D ual
0 5 10 15 20
Amount of Data (MByte)
Time (s)
図6.1 ARMSを用いて 20MByteをマルチパス転送した際の時間あたりの転送量
150 200
0 50 100 150 200
0 50 100
Amount of Data (MByte)
Tim e (s)
(b) ARMS Worst Case (200MB) 2M-Single
8M-Single 10M-Single 8M+ 2M-D ual
0 50 100 150 200
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450
Amount of Data (MByte)
Tim e (s) (a) ARMS Best Case (200MB) 2M-Single
4M-Single 2M+ 2M-D ual
図6.2 ARMSを用いて 200MByteをマルチパス転送した際の時間あたりの転送量
想的な送信データの振り分け比率に近づいたため，総転送量と総転送時間から求めら れ る 平 均 転 送 速 度 は ，8Mbpsの シ ン グ ル パ ス 転 送 よ り 高 速 な 転 送 速 度 を 実 現 し た ．
path1 BW: 2Mbps BW: 4Mbps BW: 8Mbps path2 rtt: 30ms rtt: 60ms rtt: 30ms rtt: 60ms rtt: 30ms rtt: 60ms
none 846.57 846.63 423.31 423.42 211.75 211.87
BW rtt: 30ms 430.47 433.30 293.62 289.27 176.03 185.22
2Mbps rtt: 60ms 432.67 430.97 289.43 291.38 177.96 184.23
BW rtt: 30ms — — 217.29 224.39 149.32 157.43
4Mbps rtt: 60ms — — 224.04 232.25 154.79 157.92
BW rtt: 30ms — — — — 113.72 121.73
8Mbps rtt: 60ms — — — — 125.64 127.98
表6.2 ARMSを用いた200MByteの転送時間(秒)