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卒業論文審査会 『Webブラウザ間通信を用いたコンテンツ配信法』
2013年2月5日
1W090344-6 知識友紀江 早稲田大学 基幹理工学部 情報理工学科
後藤滋樹研究室 4年
研究の背景 <1>
• アクセス集中の問題 ▪ レスポンスの低下やサーバダウンを引き起こす
▪ インターネット利用者の増加に伴い、問題が顕在化
• ダウンロード時間の重要性 ▪ ダウンロード時間が1秒長くなる
⇒ 閲覧数は11%低下 ⇒ 顧客満足度は16%低下
▪ 動画再生までにかかる時間が1秒長くなる ⇒ 5.8%のユーザが離脱
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研究の背景 <2>
• サーバ負荷分散
クライアント・サーバ型 P2P(Peer-to-Peer)型
長所 • 定常的な大量のアクセスに 有効である
• 急激なアクセス数の変動へ 柔軟に対応できる
短所 • 突発的なアクセス集中に 対応できない • 過剰な運用コストがかかる
• 人気がないコンテンツの ダウンロードが難しい • コンテンツの流通を管理 できない
代表的な手法 • DNSラウンドロビン • ロードバランサ
• ピュアP2P • ハイブリッドP2P
研究の目的
• アクセスが集中すると通信品質が劣化する
• 多くのユーザへ短時間でコンテンツを届けたい
• 既存のサーバ負荷分散にはそれぞれ問題がある
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大量のアクセスが集中するコンテンツを配信する 際に、より多くのユーザへ迅速に配信する方式を 提案・検証する
目的
提案手法
▪ 通常時:サーバから取得
▪ アクセス集中時:WS(WebSocket)サーバから取得
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コンテンツ
コンテンツ
JavaScript
WebSocket サーバ
コンテンツ
JavaScript コンテンツ
コンテンツ
コンテンツ
WSサーバ リスト
検証実験 <概要>
アクセス集中環境を作るため、負荷テストツール「JMeter」を用いて 1分間に多数のHTTPリクエストを送り、パフォーマンスを測定する
(JMeter:http://jmeter.apache.org/ )
▪ 評価項目 コンテンツファイルのダウンロード時間
コンテンツ配信サーバのCPU使用率
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コンテンツ
JMeter 50KB
500KB 5000KB ―約1分間の動画ファイル
映像:H.264(510kbps)/音声:ACC(128kbps)
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検証実験 <対象>
既存手法 提案手法(1:2)
WSサーバ
WSサーバ
WSサーバ
検証実験 <結果:ダウンロード時間(5000KB)>
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40
60
80
100
50 100 150 200 250 300
ダウンロード時間
[秒
]
リクエスト件数 [件]
リクエスト件数に対する最大ダウンロード時間 (コンテンツサイズ:5000[KB])
既存手法 提案手法
93.8%削減
提案手法の方がダウンロード時間が長い ⇒ WSサーバ・クライアント間の通信時間が長いため
検証実験 <結果:CPU使用率(50KB)>
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6
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8
9
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0 10 20 30 40 50 60
CP
U使用率
[%
]
経過時間 [秒]
CPU使用率の変動 (コンテンツサイズ:50[KB]・リクエスト:3000[件])
既存手法 提案手法
平均5.5%
平均3.5%
4割減
まとめ
• 既存手法ではダウンロード時間が長くなるような アクセス集中の場合に提案手法が有効 ▪ ダウンロード時間に影響しない程度のアクセス集中でも、 サーバの負荷分散としては有効
• 今後の課題 ▪ Webブラウザ間通信の拡張 バイナリデータ送受信 NAT越え(NAT traversal)
▪ WSサーバの条件 ▪ 接続先WSサーバの選択法 ▪ WSサーバ・クライアント比率の適切な調整
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