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クラウドでの処理を分散するサービス基盤技術、富士通研が開発

2014年3月14日(金)志度 昌宏(IT Leaders編集部)

富士通研究所は2014年3月14日、クラウド上で実行するアプリケーションやデータをネットワーク上で分散処理するための基盤技術を開発したと発表した。スマートフォンやM2M(Machine to Machine)によるトラフィック増やリアルタイム性を求める処理などに対応する。求められるサービスの内容に合わせて、処理の実行先を自動的に決定し、分散配置するという。2014年度(3月期)中の実用化を目指す。

 開発した分散サービス基盤技術は、クラウド上の処理やデータの一部をネットワーク上に配置されている複数のサーバーで実行するための仕組み。提供すべきサービスの要件に応じて、分散処理環境を自動的に構築・変更する(図1)。数十万台規模のデバイスとサーバーからなるシステムにも対応できるため、小規模で始めたクラウドサービスを、アプリケーションを改修することなく、規模を拡大できるとしている。

図1:富士通研究所が開発したクラウドにおける分散システムの概念(出所:富士通研究所)

 分散サービス基盤は、デバイスやデータ量の増減など検出し、最適な分散システムの構成を計算と再配置を繰り返すこと導き出す。そのために(1)配置先の高速計算、(2)管理トラフィックの削減の2つの技術を開発した。

 配置先の高速計算では、処理を実行するサーバーを探索するためのアルゴリズムを開発した。具体的には、ネットワークの最短経路上にあるサーバーを優先するか、機器とネットワーク上の近さを優先するかを組み合わせて算出する。これにより、計算時間が従来の約500分の1に短縮できたという。

 管理トラフィックの削減では、再配置に必要な変化だけを監視サーバーに送信する技術を開発した。配置先の計算時に、最適候補に加え次候補までを計算し、その次候補が最適解となるトラフィック変化条件を計算しておくことで、全体に影響しない変化情報の送信を不要にしている。これにより、管理トラフィックは定期的に送信する方式に比べ約700分の1に削減できるとする。

 クラウド環境の利用が広がる中で、スマートフォンを対象にした各種サービスや、機械同士がデータをやり取りするM2Mアプリケーションの増加が始まっている。そこでは、データ量の増加に加え、データの発生頻度が高かったりリアルタイムな応答が必要になってくる。

 これらを集中処理でさばこうとすれば、サーバー環境やネットワーク環境を増強しなければならず、インフラコストの増大を招く。その回避策となるのが、データの発生源の近くや、ネットワーク上にある中間サーバーに処理を分散する方法だ。富士通研の分散サービス基盤技術では、分散処理を最適化することで、クラウド側の全通信トラフィックを約100分の1に削減できるとしている。同様のアプローチに、米シスコシステムズの「フォグ・コンピューティング(Fog Computing)」がある(関連記事『シスコ「フォグ・コンピューティング(Fog Computing)」のための「IOx」を日本市場に投入へ』)。

 分散処理の実現に向けては、マルチテナント対応やSDN(Software Defined Network)対応といった技術課題もあるものの、ネットワークとアプリケーションの融合が加速されそうだ。

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