P4-based local-global integrated control for packet forwarding in wireless networks

本研究では、当初（課題１）マルチホップ無線ネットワークのパケット中継転送に必要な高度化技術をデータプレーン・プログラミングのための最新SDN技術であるP4技術によってソフトウェアスイッチおよびSDNコントローラ上に実現・検証し、また（課題２）その際に必要となる局所・大域制御のための統一的制御プレーンを同じくP4技術によって実現し、課題１の具体例を通して検証することを目標とした。しかし、諸事情から大幅な計画見直しを行い、課題１ではマルチホップ無線ネットワークのパケットスケジューリングのP4技術による実装は諦めてシミュレーション評価までとし、課題2での統一的制御プレーンのP4技術による実装に注力することとした。2022年度は、課題１では、手法としての実用性を高めるための各中継ノードにおけるバッファリング導入を設計し、単位時間当たりのパケット生成数の変動時にパケット到達率と到達遅延時間のトレードオフを制御できることをシミュレーションによって検証した。一方、課題２では、動的in-band制御チャネルの設計を進め、一部機能の標準P4ソフトウェアスイッチ(bmv2 on Linux)上の試作の性能分析を実施して2件の外部発表を行うと共に、高速P4ソフトウェアスイッチ(t4p4s on DPDK/Linux)を用いた実験を進めた。さらに、NICTのP4テストベッド (https://testbed.nict.go.jp/p4/) においてP4ハードウェアスイッチ(Edgecore社 Wedge 100BF-32X)を2台借りて利用するために必要なネットワーク接続やライセンス契約等の利用環境整備を進め、利用を開始した。

本研究では、当初（課題１）マルチホップ無線ネットワークのパケット中継転送に必要な高度化技術をデータプレーン・プログラミングのための最新SDN技術であるP4技術によってソフトウェアスイッチおよびSDNコントローラ上に実現・検証し、また（課題２）その際に必要となる局所・大域制御のための統一的制御プレーンを同じくP4技術によって実現し、課題１の具体例を通して検証することを目標とした。しかし、諸事情から大幅な計画見直しを行い、課題１ではマルチホップ無線ネットワークのパケットスケジューリングのP4技術による実装は諦めてシミュレーション評価までとし、課題2での統一的制御プレーンのP4技術による実装に注力することとした。2022年度は、課題１では、手法としての実用性を高めるための各中継ノードにおけるバッファリング導入を設計し、単位時間当たりのパケット生成数の変動時にパケット到達率と到達遅延時間のトレードオフを制御できることをシミュレーションによって検証した。一方、課題２では、動的in-band制御チャネルの設計を進め、一部機能の標準P4ソフトウェアスイッチ(bmv2 on Linux)上の試作の性能分析を実施して2件の外部発表を行うと共に、高速P4ソフトウェアスイッチ(t4p4s on DPDK/Linux)を用いた実験を進めた。さらに、NICTのP4テストベッド (https://testbed.nict.go.jp/p4/) においてP4ハードウェアスイッチ(Edgecore社 Wedge 100BF-32X)を2台借りて利用するために必要なネットワーク接続やライセンス契約等の利用環境整備を進め、利用を開始した。