Zipf分布に適したスケールアウト型負荷分散とインメモリデータ・サイズの近似的最小化

山下 高生  栗田 弘之  高田 直樹  

誌名
電子情報通信学会論文誌 B   Vol.J100-B   No.9   pp.851-866
発行日: 2017/09/01
Online ISSN: 1881-0209
論文種別: 論文
専門分野: ネットワークシステム
キーワード: 
Zipf分布,  スケールアウト,  ラウンドロビン,  コンシステントハッシング,  負荷分散,  

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あらまし: 
本論文では,ネットワーク装置の制御等,一定のリアルタイム性が求められるデータ処理において,少量のデータに大半の処理要求が集中する一方で,処理要求頻度が低いデータが大量に存在するようなZipf分布型の特性をもつ処理要求に対する負荷分散方法を提案する.提案方法は,サーバ負荷の偏りを一定以下に保ちながら,サーバ全体で必要なインメモリデータのサイズを近似的に最小化する.本方法は,Zipf分布をもつ処理要求に対するスケールアウト型処理と負荷分散を実現するために,要求頻度の大きさに応じ,ラウンドロビン型処理,ラウンドロビンとコンシステントハッシングのハイブリッド型処理,コンシステントハッシング型処理の三通りの処理方法を使い分ける.更に,提案方法の中では,三通りの処理方法の使い分けを決める要求頻度の範囲について,要求処理に必要なインメモリデータ・サイズの近似的最小化,及び,負荷分散を両立するように決定する.提案方法について,シミュレーションにより評価を行い,負荷分散を実現しながら,インメモリデータ・サイズを既存技術と比較して削減可能であることを示す.