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早稲田大学
甲藤 二郎
教授
機関別共同研究
Discovery Saga
論文分野別Discovery Saga
研究テーマDiscovery Saga
協賛企業
共同研究先:Tokyo University of Technology
Academic
共同研究数 2
Conference Paper
2021 1 9
IEEE : Institute of Electrical and Electronics Engineers
IoT-centric service function chainingorchestration and its performance validation
IoT を中心としたサービス機能連鎖とその性能検証
Hibiki Sekine, Kenji Kanai, Jiro Katto, Hidehiro Kanemitsu, Hidenori Nakazato
【抄録】
In order to simplify deployment and management of IoT services, Network Function Virtualization (NFV) and Service Function Chaining (SFC) are promising solutions, and much researchers have conducted these topics. To enhance the reliability of former research efforts, in this paper, we propose an orchestration framework for IoT-centric SFC by using Docker and Kubernetes. The framework enables an automatic IoT service deployment by satisfying service requirements and computing and network resource constraints. In such deployment, we apply a Virtual Network Function (VNF)/Service Function (SF) placement problem to achieve efficient utilization of the resources. We set an objective function as minimizing both numbers of SF instances and communications and build a mathematical model based on Integer Linear Programming (ILP). To validate it, we implement a model for the framework and evaluate the performances by carrying out a numerical evaluation and a real experiment. From the evaluation results, we confirm that the proposed approach can reduce the number of SF placements and the number of communications among SF instances. © 2021 IEEE.
【抄録日本語訳】
IoTサービスの導入・管理を容易にするために、Network Function Virtualization(NFV)とService Function Chaining(SFC)は有望なソリューションであり、多くの研究者がこれらのテーマに取り組んでいます。本論文では、これまでの研究の信頼性を高めるために、DockerとKubernetesを用いたIoT中心のSFCのためのオーケストレーションフレームワークを提案します。このフレームワークは、サービス要件とコンピューティングおよびネットワークリソースの制約を満たすことで、IoTサービスの自動デプロイを可能にします。その際、仮想ネットワーク機能(VNF)/サービス機能(SF)配置問題を適用し、リソースの効率的な利用を実現する。SFのインスタンス数と通信量の両方を最小化することを目的関数とし、整数線形計画法(ILP)に基づく数理モデルを構築する。検証のため、フレームワークにモデルを実装し、数値評価と実機実験を行い、性能を評価した。評価結果から、提案手法によりSFの配置数およびSFインスタンス間の通信数を削減できることを確認する。© 2021 IEEE.
Conference Paper
2019 7
IEEE : Institute of Electrical and Electronics Engineers
A function clustering algorithm for resource utilization in service function chaining
サービスファンクションチェイニングにおける資源活用のためのファンクションクラスタリングアルゴリズム
Hidehiro Kanemitsu, Kenji Kanai, Jiro Katto, Hidenori Nakazato
【抄録】
Abstract-Virtualized service and network functions are deployed on virtual machines (VMs) to realize essential processing to realize service function chaining (SFC). Issues on SFC is SF allocation to a VM and to minimize the response time and number of function instances. In this paper, we propose an SF clustering-based scheduling algorithm, called 'SF-clustering for utilizing virtual CPUs' (SFCUV), to solve the SF allocation and SF selection problems simultaneously. Experimental results show that SF-CUV can utilize vCPUs to minimize the response time. © 2019 IEEE.
【抄録日本語訳】
概要-仮想化されたサービスおよびネットワーク機能を仮想マシン(VM)上に配置し,サービスファンクションチェーニング(SFC)を実現するために必要な処理を実現する.SFCの課題は、仮想マシンへのSFの割り当てと、応答時間および機能インスタンス数の最小化である。本論文では、SFの割り当てと選択問題を同時に解決するために、SFクラスタリングに基づくスケジューリングアルゴリズム「SF-clustering for utilizing virtual CPUs」(SFCUV)を提案する。実験により、SFC-CUVはvCPUを利用して応答時間を最小化できることが示された。© 2019 IEEE.