JP5384448B2 - データ配信ネットワーク設計装置、データ配信ネットワーク設計方法、及びプログラム - Google Patents

データ配信ネットワーク設計装置、データ配信ネットワーク設計方法、及びプログラム Download PDF

Info

Publication number
JP5384448B2
JP5384448B2 JP2010188876A JP2010188876A JP5384448B2 JP 5384448 B2 JP5384448 B2 JP 5384448B2 JP 2010188876 A JP2010188876 A JP 2010188876A JP 2010188876 A JP2010188876 A JP 2010188876A JP 5384448 B2 JP5384448 B2 JP 5384448B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
link
node
data center
network design
virtual node
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010188876A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2012048423A (ja
Inventor
恵 竹下
晃明 塩津
雅之 辻野
治久 長谷川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2010188876A priority Critical patent/JP5384448B2/ja
Publication of JP2012048423A publication Critical patent/JP2012048423A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5384448B2 publication Critical patent/JP5384448B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Description

本発明は、クラウドコンピューティングや映像配信サービスのような、ネットワーク上のリソースを利用する形態のサービスに関して、リソースの実体であるデータセンタの経済的な配置点を1つ又は複数決定し、そこにデータセンタを配置した際の通信に必要なリンク帯域を合わせて算出する為の技術に関するものである。
上記のようにデータセンタ配置を求めるための従来技術として、例えば、非特許文献1に記載された技術(これを従来技術1と呼ぶ)と、特許文献1に記載された技術(これを従来技術2と呼ぶ)がある。
従来技術1では、リンク敷設にかかるコスト、リンクを流れるトラヒックにかかるコスト、データセンタ敷設にかかるコストの合計を目的関数とし、フロー保存則(各ノードにおける流入トラヒック量と流出トラヒック量が等しいこと)の制約のもとで目的関数値を最小化する混合整数計画問題を解いている。
また、従来技術2では、ネットワークの中心(各ノードからのホップ数の平均が最小となる)ノードにオリジナルとなるデータセンタを配置し、それ以外のノードをコピーのデータセンタ配置候補点として、それらのノードにコピーのデータセンタを配置した場合のホップ数の削減量を計算する。ただし、自ノードにコピーのデータセンタが配置されていない場合には、オリジナルのデータセンタからデータを取得する。この条件下で、配置するデータセンタ数に上限を与え、トラヒック量の削減効果が高い順にデータセンタを配置する方法を提案している。
S. Melkote, and M.S. Daskin, "Capacitated facility location/network design problems," European Journal of Operational Research, vol.129, no.3, pp.481-495, 2001
特開2010-57107号公報
以下に、従来技術1の定式化を示す。
パラメータ
N:ノード数, i,j∈N
d[i]:ノードiの需要量(データセンタから受信するトラヒック量),
f[i,j]∈{0,1}:ノードi,j間にリンクを敷設可能かどうか(1→敷設可能)
t[i,j]:ノードi,j間のリンクの固定費
c[i,j]:ノードi,j間のリンクの変動費
K[i]:ノードiのデータセンタの容量
f[i]:ノードiにデータセンタを敷設する場合の固定費
変数
x[i,j]∈{0,1}:ノードi,j間にリンクを敷設するかどうか(1→敷設)
y[i,j]:ノードi,j間を流れるトラヒック量
z[i]∈{0,1}:ノードiにデータセンタを敷設するかどうか(1→敷設)
w[i]:ノードiのデータセンタが送信するトラヒック量
目的関数
Figure 0005384448
制約条件
Figure 0005384448
上記のように、従来技術1では、それぞれのノードについてデータセンタを配置するかどうかを示す2値変数(z[i])があるため、合計で2のノード数乗通りの組み合わせのデータセンタ配置状況に付いてネットワーク設計問題を解くこととなる。そのため、分枝限定法等で効率的に解いた場合にも、数十ノードの網での計算が現実的な時間内に終わらないという問題があった。
また、従来技術2では、周囲のコピーのデータセンタからはデータを取得しないと言う前提、配置するデータセンタ数に上限を与える制約のために、多項式時間内で解を得ることが可能であるが、精度の問題があった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、データセンタの配置決定において、解を求めるために時間がかかっていた問題、及び短時間での求解法では解の精度が良くないという問題を解消した技術を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明は、ネットワークにおけるデータセンタの配置点を決定し、当該配置点にデータセンタを配置した際の通信に必要なリンク容量を合わせて決定するデータ配信ネットワーク設計装置であって、ネットワーク情報データベースから、通常ノード間のリンクリスト、及びデータセンタ配置可能ノードリストを取得し、前記リンクリストに、データセンタ配置可能な通常ノードと仮想ノード間のリンク情報を追加した仮想ノード追加済みのリンクリストを生成する仮想ノード追加手段と、各通常ノードの需要と、前記仮想ノード追加済みのリンクリストにおける各リンクの固定費、及び変動費とを用いて、リンクの固定費と変動費の総和が最小になるように、前記データセンタの配置点、リンク接続構成、及び前記リンク容量を決定するネットワーク設計問題求解手段と、を備え、前記仮想ノード追加手段は、前記仮想ノード追加済みのリンクリストを生成する際に、前記データセンタ配置可能な通常ノードと前記仮想ノード間のリンクの固定費を、当該通常ノードにおけるデータセンタ敷設費とし、当該リンクの変動費を0とし、前記ネットワーク設計問題求解手段は、前記仮想ノードと接続されることが決定された通常ノードをデータセンタの配置点として決定することを特徴とするデータ配信ネットワーク設計装置として構成される。
前記ネットワーク設計問題求解手段は、ネットワーク設計問題の近似解法又は厳密解法を用いることにより、前記データセンタの配置点、前記リンク接続構成、及び前記リンク容量を決定するようにしてもよい。
また、本発明は、上記データ配信ネットワーク設計装置が実行するデータ配信ネットワーク設計方法として構成することもできる。更に、本発明は、上記データ配信ネットワーク設計装置の各手段として機能させるためのプログラムとして構成することもできる。
本発明によれば、データセンタの配置決定において、解を求めるために時間がかかっていた問題、及び短時間での求解法では解の精度が良くないという問題を解消することが可能となる。
本発明の実施の形態におけるデータセンタ配置/ネットワーク容量設計装置10の機能構成図である。 ネットワークの例を説明するためのネットワーク構成図である。 仮想ノード追加部13の動作を説明するためのフローチャートである。 仮想ノードが追加されたネットワークの例を説明するためのネットワーク構成図である。 ネットワーク設計問題求解部15の動作を説明するためのフローチャートである。 評価における初期ネットワークを示す図である。 キャッシュの配置の固定費を等倍にした場合の評価結果を示す図である。 キャッシュの配置の固定費を10倍にした場合の評価結果を示す図である。 キャッシュの配置の固定費を100倍にした場合の評価結果を示す図である。 キャッシュの配置の固定費を1000倍にした場合の評価結果を示す図である。 キャッシュの配置の固定費を10分の1にした場合の評価結果を示す図である。 キャッシュの配置の固定費を100分の1にした場合の評価結果を示す図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
(概要)
本実施の形態では、データセンタを仮想ノードとしてネットワークに加えることで、データセンタ配置と、リンク接続構成、及びリンク帯域をネットワーク設計問題として一括で解く。このネットワーク設計問題を解くにあたって、通常ノードと仮想ノード間が接続されている状態を、その通常ノードにデータセンタが敷設されていることとする。すなわち、通常ノードと仮想ノード間のリンクの固定費は、当該通常ノードにおけるデータセンタの敷設費に相当することとし、当該通常ノードと仮想ノード間のリンクの変動費を0としている。
(装置構成)
図1に、本発明の実施の形態におけるデータセンタ配置/ネットワーク容量設計装置10(これを「データ配信ネットワーク設計装置」と呼んでもよい)の機能構成図を示す。図1に示すように、本実施の形態に係るデータセンタ配置/ネットワーク容量設計装置10は、ネットワーク情報データベース11、計算部12、及びネットワーク情報表示部16を有する。計算部12は、仮想ノード追加部13、仮想ノード追加済みネットワーク情報格納部14、ネットワーク設計問題求解部15を有する。
ネットワーク情報データベース11には、以下の情報が格納されている。これらの情報は全て通常ノード間の情報である。
・ノードリスト(ノード番号)
・リンクリスト(リンク番号、接続ノード、固定費、変動費)
・データセンタ配置可能ノードリスト(ノード番号、敷設費)
・データセンタへの需要リスト(需要番号、ノード番号、 需要量)
例えば、ネットワーク情報データベース11には、図2に示すようなノード(通常ノード)とリンクとからなるネットワークに対応する情報が格納されている。例えば、図2において、ノード5が、データセンタ配置可能ノードであるとすれば、データセンタ配置可能ノードリストには、ノード番号5と、その敷設費が含まれることになる。
また、本実施の形態では、データセンタから各ノードにコンテンツが配信されることを想定しており、データセンタへの需要とは、ノードがデータセンタから受信すべきトラヒック量(例えば、時間あたりのデータ量)のことである。また、データセンタ(仮想ノード)から通常ノードへの品種は設けるが、通常ノードからデータセンタへの品種は設けないこととしている。つまり、通常ノードからデータセンタへのトラヒックは発生しないものとする。変動費は、リンクに流れるトラヒック量に比例して増加する費用である。
計算部12における仮想ノード追加部13は、ネットワーク情報データベース11に格納されているノードリスト、リンクリスト、及び、データセンタ配置可能な通常ノードのリストを基に、仮想ノード及び、仮想ノードと通常ノード間のリンクを設定して、仮想ノード追加済みノードリストと仮想リンク追加済みリンクリストを生成し、これらを仮想ノード追加済みネットワーク情報格納部14に格納する機能部である。
ネットワーク設計問題求解部15は、仮想ノード追加済みネットワーク情報格納部14に格納されたネットワークのデータ等に基づき、ネットワーク設計問題における既存の解法を用いて、ネットワーク設計問題を解くことにより、データセンタの配置、リンク接続構成(敷設するリンク)、及び各リンクに必要な容量を算出する機能部である。なお、ネットワーク設計問題求解部15が用いる解法は、特定のものに限定されず、様々な厳密解法、近似解法を用いてよい。
ネットワーク情報表示部16は、例えば、通信網の設計者による操作に基づき、ネットワーク設計問題求解部15による求解結果に基づいたデータセンタの配置点、データセンタから各通常ノードへの経路、各リンクに必要な容量を表示する。
なお、図1に示したデータセンタ配置/ネットワーク容量設計装置10は、コンピュータに、本実施の形態で説明する処理内容を記述したプログラムを実行させることにより実現可能である。すなわち、データセンタ配置/ネットワーク容量設計装置10の各部が有する機能は、データセンタ配置/ネットワーク容量設計装置10を構成するコンピュータに内蔵されるCPUやメモリなどのハードウェア資源を用いて、各部で実施される処理に対応するプログラムを実行することによって実現することが可能である。また、該プログラムは、当該プログラムを記録したFD、CD−ROM、DVDなどの記録媒体や、インターネットなどのネットワークを介して市場に流通させることができる。
(データセンタ配置/ネットワーク容量設計装置10の動作)
以下、データセンタ配置/ネットワーク容量設計装置10の処理動作を説明する。本実施の形態では、仮想ノード追加部13が、通常ノードからなるネットワークに仮想ノードを追加したネットワークを構成する。そして、ネットワーク設計問題求解部15が、仮想ノードが追加されたネットワークに基づいて、変動費と固定費の総和を最小にすることを目的とするネットワーク設計問題を解くことにより、データセンタの配置、敷設リンク、及びリンク容量を決定する。
<仮想ノード追加部13の動作>
まず、図3のフローチャートに基づいて、仮想ノード追加部13が実行する処理例を説明する。
ステップ1で、仮想ノード追加部13は、ネットワーク情報データベース11から、ノードリスト(ノード番号)、リンクリスト(リンク番号、接続ノード、固定費、変動費)、データセンタ配置可能ノードリスト (ノード番号、敷設費)を取得する。
ステップ2において、ノード番号を+1 し、ノードリストの末尾に仮想ノードとして1ノード追加する。
ステップ3において、データセンタ配置可能ノードリストから順にノードを取り出す。そして、ステップ4で、リンクリストにおける最後のリンク番号に1を加えたリンク番号、取り出したノードと仮想ノードからなる接続ノード、固定費(当該データセンタ配置可能ノードの敷設費とする)、変動費(0とする)からなるリンク情報を作成し、リンクリストに追加する。ステップ3とステップ4は、データセンタ配置可能ノードリストの末尾にいくまで繰り返される。なお、通常ノードと仮想ノード間の変動費を0とみなせる小さな値としてもよい。
ステップ5において、仮想ノード追加部13は、通常ノードと仮想ノードとを含む仮想ノード追加済みノードリスト(ノード番号)と、通常ノード間のリンクと通常ノード・仮想ノード間のリンクとを含む仮想リンク追加済みリンクリスト(リンク番号、接続ノード、固定費、変動費)を出力し、仮想ノード追加済みネットワーク情報格納部14に格納する。
例えば、通常ノードのみからなるネットワークが図2のとおりであった場合に、仮想ノード6を追加し、全てのリンクを敷設(接続)した場合のネットワーク構成を図示すれば図4のようになる。なお、この図4に示すネットワークは、後述する初期ネットワークに相当する。
<ネットワーク設計問題求解部の動作>
次に、図5に示すフローチャートに基づいて、ネットワーク設計問題求解部15が実行する処理例を説明する。
ネットワーク設計問題求解部15は、仮想ノード追加部13により生成された、仮想ノードが追加されたノードリスト、及びリンクリストに基づき、所与の需要を用いて、リンクの固定費と変動費の総和を最小にするようなリンク接続経路、各リンクの容量を求めるためのネットワーク設計問題を解く処理を行う。ネットワーク設計問題求解部15は、仮想ノードとリンク接続された通常ノードをデータセンタ配置点として決定する。
本例において、ネットワーク設計問題求解部15で解くネットワーク設計問題の定式化の一例を下記に示す。
パラメータ
N:ノード数+仮想ノード
s,t:仮想ノードを含めたノード集合
i:仮想ノードを含めないノード集合
d[i]:ノードiの需要量(データセンタから受信するトラヒック量),
f[s,t]∈{0,1}:ノードs,t間にリンクを敷設可能かどうか(1→敷設可能)
t[s,t]:ノードs,t間のリンクの固定費
c[s,t]:ノードs,t間のリンクの変動費
変数
x[s,t]∈{0,1}:ノードs,t間にリンクを敷設するかどうか(1→敷設する)
y[s,t]:ノードs,t間を流れるトラヒック量(リンク容量)
目的関数
Figure 0005384448
制約条件
Figure 0005384448
本例では、上記のようなネットワーク設計問題を、以下で説明するように、図5のフローチャートに従ってMinoux法を用いて解くが、この解法は一例に過ぎない。
図5のステップ11において、ネットワーク設計問題求解部15は、仮想ノード追加済みノードリスト(ノード番号)、仮想リンク追加済みリンクリスト(リンク番号、接続ノード、固定費、変動費)を仮想ノード追加済みネットワーク情報格納部14から読み出すとともに、各通常ノードのデータセンタへの需要リスト(需要番号、ノード番号、需要量)をネットワーク情報データベース11から読み出し、これらを入力とする。
ステップ12では、リンクリストにおいて、リンクを全て敷設した状態にして、これを初期ネットワークとする。すなわち、全てのリンクについて、リンクの敷設/非敷設を示す変数(上記の定式化例ではx[s,t])の値を敷設に対応する値としておく。
ステップ13において、ネットワーク設計問題求解部15は、仮想リンク追加済みリンクリストにおける全てのリンク(各リンク)について、そのリンクを使用する場合と使用しなかった場合の各需要の経路(各ノードの需要を満たすための、データセンタからのトラヒック経路と、各リンクのリンク容量)を計算し、そのリンクを使用しなかった場合の、使用した場合と比べた変動費(上記定式化でのΣs,t∈N c[s,t]*y[s,t])の増分を算出する。そして、そのリンクの固定費からその値を引きリンク削除の効用とする。
ステップ14では、効用が正の物を大きい順にソートし、効用リスト(リンク番号、効用)を作成する。そして、ステップ15で、効用リストの要素が存在するか否かの判定を行って、Yesであればステップ16に進み、Noであればステップ22に進む。
ステップ16では、効用リスト(リンク番号、効用)の先頭を取り出し、ステップ17で、そのリンクに対して、現在のネットワークにおける効用を再計算し、ステップ18で、再計算した効用が効用リスト中最大となるかどうかの判定を行う。
ステップ18の判定でYesであれば、ステップ19に進んで、そのリンクをネットワークから削除し、ステップ15に戻る。ステップ18の判定でNoであれば、ステップ20に進み、再計算した効用は負となるかどうか判定する。
ステップ20の判定がYesであれば、ステップ19に進んで、そのリンクをネットワークから削除し、ステップ15に戻る。ステップ20の判定でNoであれば、ステップ21に進んで、処理対象のリンク番号と効用を効用リストの適切な大きい順の位置に再格納する。
ステップ15において、効用リストの要素が存在しなくなれば、ステップ22に進み、敷設するリンクのリスト、及び各需要の経路(各リンクの容量を含む)を決定し、出力する。これら出力されるリンクは、ネットワークから削除されなかったリンクである。また、敷設するリンクのリストにおいて、仮想ノードと通常ノード間のリンクにおける当該通常ノードは、データセンタの配置点として決定された通常ノードに該当する。
ここで出力されたデータがネットワーク情報表示部16に入力され、ネットワーク情報表示部16は、入力された情報に基づき、データセンタの配置点(仮想ノードと接続される通常ノード)、データセンタから各通常ノードへの経路、各リンクに必要な容量を表示する。
(実施の形態の効果)
本実施の形態におけるネットワーク設計問題は、前述した従来技術1と問題規模は変わらないが、Minoux法のような性能の良い近似解法を用いることができるため、計算を高速に精度良く行うことができる。
また、従来技術2と比較しても、コストを考慮した最適なデータセンタの配置数が算出できること、周囲のデータセンタからの転送を考慮できることによって、精度が良い解を期待できる。
すなわち、本実施の形態の技術によれば、データセンタをどのノードに配置すると最もコストが安くなるかを迅速かつ精度良く計算でき、コストが低いデータ配信ネットワークを作成することができる。また、非常に短時間で求解できるため、ネットワーク設計後の需要変動に応じてトラヒックエンジニアリングする際の指標として使うことも期待できる。
(評価結果)
本発明に係る手法を用いて、データセンタ配置の評価を行った。以下、その評価条件及び評価結果を説明する。なお、この評価では、データセンタの機能をキャッシュとし、データセンタのことをキャッシュと呼んでいる。
<1.評価条件>
1.1ネットワークモデル
初期ネットワークとして、図6に示すように、日本列島モデル(47ノード、 82リンク)に1つの仮想ノードを加え、仮想ノードと日本列島モデルの全ノードとリンクを接続したネットワーク(48ノード、 129リンク)を使用する。図6において、仮想ノード以外のノードは通常ノードである。
1.2 需要
・仮想ノード・通常ノード間の需要
コンテンツの配信を想定しているため、仮想ノードから通常ノードへの品種は設けるが、通常ノードから仮想ノードへの品種は設けない。需要量としては、地域による偏りはないとして各通常ノード設置点の人口比に基づいて与える。
・通常ノード間の通信
通常ノード間の通信も考慮することは可能であり、時間にも大きくは影響しないと考えられるが、まずは仮想ノードの影響を大きく評価するために、本評価では設定しない。
1.3 コスト
・仮想ノード・通常ノード間のリンクの固定費
これはキャッシュを配置するコスト(敷設費)に相当し、該当通常ノード設置点の地価に基づいて与える。
・仮想ノード・通常ノード間のリンクの変動費
通常ノードと同じ場所に仮想ノードを配置した場合、リンクにかかるコストは非常に低いと考え、0とする。ただし、計算上トラヒックが逆流しないように通常ノードから仮想ノードへのコストは無限とする。これは、上り下り共に変動費を0とすると、仮想ノードを経由して任意ノード間でコスト0で通信できてしまうためである。
<2.評価結果>
計算時間は0.1[s]程度である。評価結果は、仮想ノード・通常ノード間のリンクの固定費、通常ノード同士のリンクの固定費と変動費 * 需要量のバランスで決まり、ある通常ノードがキャッシュを配置するかは、最も変動費が小さいキャッシュと接続しているノードAを考えて、当該通常ノードにおけるキャッシュ配置の固定費 < 当該通常ノードからAへの固定費 +当該通常ノードから Aへの変動費 * 需要 で決まる。
上記式の右辺は周囲状況によって決まるが、基本的に変動費が高ければ全国にキャッシュを配置し、キャッシュ配置の固定費が高ければ、比較的地価が安い少数の地点にキャッシュが配備されることになる。
図7から図10はそれぞれ、キャッシュの配置の固定費を等倍、 10倍、 100倍、 1000倍にした場合の評価結果を示す図である。これらの図から、キャッシュの配置の固定費が高いほど、キャッシュの置く場所が少なくなり、固定費がかからない場所に配置されることがわかる。
すなわち、固定費を10倍にした場合には、47ノード中4ノードにキャッシュが配置される。100倍と1000倍では1ノードのみにキャッシュが配置されるが、100倍では転送のコストも考慮されて比較的各通常ノードへの距離が少ない長野に配置される。一方、1000倍では転送のコストは考慮されず、地価が最も安い秋田に配置される。
図11及び、図12はそれぞれ、キャッシュの配置の固定費を10分の1、100分の1とした場合の評価結果である。これらの結果から、キャッシュの配置の固定費が安いほど、キャッシュを各通常ノードに配置するようになることがわかる。キャッシュの配置の固定費を10分の1とした場合には、地価が高い東京・大阪・京都以外のノードにはキャッシュが配置される。100分の1とすると転送のコストの方が高くなるため、全てのノードにキャッシュが配置される。
本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能である。
10 データセンタ配置/ネットワーク容量設計装置
11 ネットワーク情報データベース
12 計算部
13 仮想ノード追加部
14 仮想ノード追加済みネットワーク情報格納部
15 ネットワーク設計問題求解部
16 ネットワーク情報表示部

Claims (5)

  1. ネットワークにおけるデータセンタの配置点を決定し、当該配置点にデータセンタを配置した際の通信に必要なリンク容量を合わせて決定するデータ配信ネットワーク設計装置であって、
    ネットワーク情報データベースから、通常ノード間のリンクリスト、及びデータセンタ配置可能ノードリストを取得し、前記リンクリストに、データセンタ配置可能な通常ノードと仮想ノード間のリンク情報を追加した仮想ノード追加済みのリンクリストを生成する仮想ノード追加手段と、
    各通常ノードの需要と、前記仮想ノード追加済みのリンクリストにおける各リンクの固定費、及び変動費とを用いて、リンクの固定費と変動費の総和が最小になるように、前記データセンタの配置点、リンク接続構成、及び前記リンク容量を決定するネットワーク設計問題求解手段と、を備え、
    前記仮想ノード追加手段は、前記仮想ノード追加済みのリンクリストを生成する際に、前記データセンタ配置可能な通常ノードと前記仮想ノード間のリンクの固定費を、当該通常ノードにおけるデータセンタ敷設費とし、当該リンクの変動費を0とし、前記ネットワーク設計問題求解手段は、前記仮想ノードと接続されることが決定された通常ノードをデータセンタの配置点として決定する
    ことを特徴とするデータ配信ネットワーク設計装置。
  2. 前記ネットワーク設計問題求解手段は、ネットワーク設計問題の近似解法又は厳密解法を用いることにより、前記データセンタの配置点、前記リンク接続構成、及び前記リンク容量を決定することを特徴とする請求項1に記載のデータ配信ネットワーク設計装置。
  3. ネットワークにおけるデータセンタの配置点を決定し、当該配置点にデータセンタを配置した際の通信に必要なリンク容量を合わせて決定するデータ配信ネットワーク設計装置が実行するデータ配信ネットワーク設計方法であって、
    ネットワーク情報データベースから、通常ノード間のリンクリスト、及びデータセンタ配置可能ノードリストを取得し、前記リンクリストに、データセンタ配置可能な通常ノードと仮想ノード間のリンク情報を追加した仮想ノード追加済みのリンクリストを生成する仮想ノード追加ステップと、
    各通常ノードの需要と、前記仮想ノード追加済みのリンクリストにおける各リンクの固定費、及び変動費とを用いて、リンクの固定費と変動費の総和が最小になるように、前記データセンタの配置点、リンク接続構成、及び前記リンク容量を決定するネットワーク設計問題求解ステップと、を備え、
    前記仮想ノード追加ステップにおいて、前記仮想ノード追加済みのリンクリストを生成する際に、前記データセンタ配置可能な通常ノードと前記仮想ノード間のリンクの固定費を、当該通常ノードにおけるデータセンタ敷設費とし、当該リンクの変動費を0とし、前記ネットワーク設計問題求解ステップにおいて、前記仮想ノードと接続されることが決定された通常ノードをデータセンタの配置点として決定する
    ことを特徴とするデータ配信ネットワーク設計方法。
  4. 前記ネットワーク設計問題求解ステップにおいて、ネットワーク設計問題の近似解法又は厳密解法を用いることにより、前記データセンタの配置点、前記リンク接続構成、及び前記リンク容量を決定することを特徴とする請求項3に記載のデータ配信ネットワーク設計方法。
  5. コンピュータを、請求項1又は2に記載のデータ配信ネットワーク設計装置の各手段として機能させるためのプログラム。
JP2010188876A 2010-08-25 2010-08-25 データ配信ネットワーク設計装置、データ配信ネットワーク設計方法、及びプログラム Expired - Fee Related JP5384448B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010188876A JP5384448B2 (ja) 2010-08-25 2010-08-25 データ配信ネットワーク設計装置、データ配信ネットワーク設計方法、及びプログラム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010188876A JP5384448B2 (ja) 2010-08-25 2010-08-25 データ配信ネットワーク設計装置、データ配信ネットワーク設計方法、及びプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012048423A JP2012048423A (ja) 2012-03-08
JP5384448B2 true JP5384448B2 (ja) 2014-01-08

Family

ID=45903230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010188876A Expired - Fee Related JP5384448B2 (ja) 2010-08-25 2010-08-25 データ配信ネットワーク設計装置、データ配信ネットワーク設計方法、及びプログラム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5384448B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6301224B2 (ja) * 2014-09-10 2018-03-28 Kddi株式会社 ネットワーク設計装置及びプログラム
JP6475966B2 (ja) * 2014-12-15 2019-02-27 Kddi株式会社 ネットワーク設計装置及びプログラム
JP6541598B2 (ja) * 2016-03-24 2019-07-10 Kddi株式会社 ネットワークの機能の配置位置の判定装置及びプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012048423A (ja) 2012-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mitradjieva et al. The stiff is moving—Conjugate direction Frank-Wolfe methods with applications to traffic assignment
Farvaresh et al. A branch and bound algorithm for bi-level discrete network design problem
Himpe et al. An efficient iterative link transmission model
Liu et al. Optimizing cost and performance for content multihoming
Gan et al. Traffic counting location and error bound in origin-destination matrix estimation problems
Kayaaslan et al. Energy-price-driven query processing in multi-center web search engines
WO2013157042A1 (ja) 分散アプリケーション及びデータホスティングシステム
Harahap et al. A Model-based simulator for content delivery network using Simevents MATLAB-Simulink
CN112491741B (zh) 一种虚拟网资源分配方法、装置和电子设备
Berthelot et al. Estimating the environmental impact of Generative-AI services using an LCA-based methodology
Marić et al. Hybrid metaheuristic method for determining locations for long-term health care facilities
JP5384448B2 (ja) データ配信ネットワーク設計装置、データ配信ネットワーク設計方法、及びプログラム
JP4909060B2 (ja) Ahpを用いた網トポロジ設計方法および設計システム
CN110958666B (zh) 基于强化学习的网络切片资源映射方法
Zhang et al. Collaborative task offloading with computation result reusing for mobile edge computing
US10248462B2 (en) Management server which constructs a request load model for an object system, load estimation method thereof and storage medium for storing program
Tan et al. Accelerating the gradient projection algorithm for solving the non-additive traffic equilibrium problem with the Barzilai-Borwein step size
Park et al. Collaborative virtual 3D object modeling for mobile augmented reality streaming services over 5G networks
Shao et al. Cost‐Aware Placement Optimization of Edge Servers for IoT Services in Wireless Metropolitan Area Networks
Tao et al. A modified gravity p-Median model for optimizing facility locations
JP2010199842A (ja) キャッシュ設計システムと方法およびプログラム
CN117609341A (zh) 一种电网的数字孪生系统
US10598708B2 (en) Identifying and prioritizing errors in connectivity models of distribution networks for efficient field inspections
CN115412401A (zh) 训练虚拟网络嵌入模型及虚拟网络嵌入的方法和装置
Ren et al. Passenger assignment model based on common route in congested transit networks

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20121106

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130913

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130924

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131002

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5384448

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees