入力に強い相関のある待ち行列過程の動的解析と最近の通信トラヒック技術への応用

具有强输入相关性的排队过程的动态分析及其在最新通信流量技术中的应用

• 批准号: 15710112
• 负责人: 三好 直人
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15710112/
• 关键词: 確率モデル; 確率過程における相関性; 漸近解析; 待ち行列; インターネット; Webキャッシュ; 通信品質; DoS攻撃; 確率過程の相関; 確率順序; 裾の重い分布; 点過程; 相関のある確率過程

本研究の目的は,入力に相関性を有する待ち行列モデル,また,さらに一般的な確率ネットワークに対して,定常性を仮定しない解析,あるいは動的なふるまいの解析を行ない,インターネット等に見られる様々な新しい特性の評価に応用することです.この目的の遂行のため,また関連する課題として,今年度に行なった研究は以下の通りです.1.入力に相関を許す離散時間型の単一サーバ待ち行列モデルに対して,待合室の容量が異なるシステム間に成り立つ比例関係について解析しました.その結果は海外の学術論文誌への掲載が決定しています.ここではサンプルパス解析と呼ばれる手法を用いて,確率過程の定常性さえ要らない極めて一般的な仮定のもとで,待合室の容量が異なるシステムの系内人数分布の問に比例関係が成立することを示し,またその比例定数もサンプルパスを観測して得られる量から導けることを示しています.2.昨年度からのテーマとして,インターネットにおけるWebキャッシュ等で用いられているLRU(Least-Recently-Used)キャッシュの解析を行ないました.ここでは,Webページへのアクセス頻度にZipfの法則と呼ばれる裾の重い分布の形が見られることから,このZipfの法則を仮定し,ページアクセス過程には任意の相関を許して,キャッシュの効率の良さの指標であるページフォールト率の漸近解析を行ないました.この成果も海外の学術論文誌への掲載が決定しています.3.近年問題になっているインターネットにおけるDoS攻撃(サービス妨害攻撃)への対抗策である,確率的パケットマーキングによるIPトレースバック技術の性能評価法に関する研究も行いました.この問題は,組合せ確率論における古典的な問題であるクーポン収集問題の応用として表せることから,まずクーポン収集問題に対する漸近解析を行っています.4.本研究の応用の面での成果である,インターネットにおける通信品質を測定するための新しい手法について,得られた結果を海外の学術論文誌に投稿中と昨年度の報告書に書きましたが,残念ながら投稿して一年以上経過しているにもかかわらず,まだ一度目の審査結果さえ返って来ていません.提案した手法は,測定のためにネットワークに送り込む試験パケットによる負荷を極力抑えながら,複数の利用者が受けるサービス品質を同時にかつ個別に測定できるというものであり,確率論における測度変換,サンプルパス解析,点過程および流体近似等の概念を用いています.

は の purpose, this study into force に phase masato sex を have す る stay ち ranks モ デ ル, ま た, さ ら に general な probabilistic ネ ッ ト ワ ー ク に し seaborne て, steadiness を 仮 set し な い parsing, あ る い は moving な ふ る ま い の parsing line を な い, イ ン タ ー ネ ッ ト etc に see ら れ る others 々 な new し い features の review 価 に 応 with す る こ と で す. こ の hence の purpose The <s:1> ため,また is related to the する topic と て て. This year, the に なった conducts なった research on the following です general です.1. に phase into force masato を xu す discrete time model の 単 a サ ー バ stay ち ranks モ デ ル に し seaborne て, stay closed chamber の capacity が different な る シ ス テ ム に into between り masato つ proportion is に つ い て parsing し ま し た. そ の results は の overseas academic ambition へ の first white jasmines load が decided し て い ま す. こ こ で は サ ン プ ル パ ス parsing と shout ば れ る gimmick を with い て, probabilistic process の steadiness さ え to ら な い extremely め て general な 仮 set の も と で, stay closed chamber の capacity が different な る シ ス テ ム の is の asked に number distribution in rate masato department established が す る こ と を し, ま た そ の proportional constant も サ ン プ ル パ ス を 観 measuring し て have ら れ る quantity か ら guide け る こ と を shown し て い ま す. 2. Yesterday's annual か ら の テ ー マ と し て, イ ン タ ー ネ ッ ト に お け る Web キ ャ ッ シ ュ い で in ら れ て い る LRU (further - the Recently - 2) キ ャ ッ シ ュ の parsing line を な い ま し た. こ こ で は, Web ペ ー ジ へ の ア ク セ ス frequency に Zipf laws of の と shout ば れ る fringing の の い distribution Shape が see ら れ る こ と か ら, こ の Zipf law of の を 仮 し, ペ ー ジ ア ク セ ス process に は arbitrary の phase masato を xu し て, キ ャ ッ シ ュ の good working rate の さ の index で あ る ペ ー ジ フ ォ ー ル ト rate の asymptotic line analytical を な い ま し た. こ の results も の overseas academic ambition へ の first white jasmines load が decided し て い ま す. 3. Problem in recent years に な っ て い る イ ン タ ー ネ ッ ト に お け る DoS attack shock (サ ー ビ ス prejudice against shock) へ の resistance policy で seaborne あ る, the probabilistic パ ケ ッ ト マ ー キ ン グ に よ る IP ト レ ー ス バ ッ ク technology の performance evaluation method of 価 に masato す る も line い ま し た. こ は の problem, combination せ probabilistic theory に お け る classical な problem で あ る ク ー ポ ン 収 Set problem の 応 with と し て table せ る こ と か ら, ま ず ク ー ポ ン 収 set problem に す seaborne る asymptotic line analytical を っ て い ま す. 4. Achievements of this study の 応 with の face で の で あ る, イ ン タ ー ネ ッ ト に お け る communication quality determination of を す る た め の new し い gimmick に つ い て, too ら れ た results を の overseas academic papers will contribute に と yesterday in the annual report on の に book き ま し た が, remnants read aloud な が contribute ら し て 経 over more than one year し て い る に も か か わ ら ず, ま だ once mesh の review If さえ returns って to て ません ません. Proposal し た は, determination of の た め に ネ ッ ト ワ ー ク に send り 込 む test パ ケ ッ ト に よ る load を strongly inhibitory え な が ら, plural の ik が by け る サ ー ビ ス を quality at the same time に か つ determination of individual に で き る と い う も の で あ り, probabilistic theory に お け る measure - change, サ ン プ ル パ ス parsing, point process お よ び fluid approximation を の concept Use て て ます.

项目成果

Masaki Aida, Naoto Miyoshi, Keisuke Ishibashi: "A scalable and lightweight QoS monitoring technique combining passive and active approaches : On the mathematical formulation of CoMPACT Monitor"Proceedings of IEEE INFOCOM 2003. 125-133 (2003)

Masaki Aida、Naoto Miyoshi、Keisuke Ishibashi：“结合被动和主动方法的可扩展且轻量级 QoS 监控技术：关于 CoMPACT 监控器的数学公式”Proceedings of IEEE INFOCOM 2003. 125-133 (2003)

三好直人: "A note on bounds and monotonicity of spatial stationary Cox shot noises"待ち行列シンポジウム「確率モデルとその応用」報文集. 146-152 (2004)

Naoto Miyoshi：“关于空间平稳 Cox 散粒噪声的界限和单调性的说明”排队研讨会“随机模型及其应用”报告 146-152 (2004)。

杉本 豊昭, 三好 直人: "LRUキャッシュのページ・フォールト率に対する漸近解析"待ち行列シンポジウム「確率モデルとその応用」報文集. 189-197 (2004)

Toyoaki Sugimoto、Naoto Miyoshi：“LRU 缓存的页错误率的渐近分析”排队研讨会“随机模型及其应用”论文集 189-197（2004）。

クーポン収集問題の漸近解析とIPトレースバック技術への応用

优惠券收集问题渐近分析及IP回溯技术应用

• 发表时间: 2006
• 期刊: 待ち行列シンポジウム「確率モデルとその応用」報文集
• 作者: 篠塚耕一;三好直人;塩田 茂雄
• 通讯作者: 塩田 茂雄

On the asymptotics of fault probability in least-recently-used caching with Zipf-type request distribution

Zipf型请求分配中最近最少使用缓存故障概率的渐进性

• 发表时间: 2006
• 期刊: Random Structures and Algorithms (掲載決定)
• 作者: Toyoaki Sugimoto;Naoto Miyoshi
• 通讯作者: Naoto Miyoshi