メトロポリス法を用いたシステム大域的秩序の自律分散的形成技術の提案および仮想計算機配置問題への応用

摘要

Since an autonomous decentralized mechanism needs not gather information for global state of a system, it has high affinity for large-scale systems. One of the challenges for generating global order in a system (i.e., leading a system property in desirable direction by only using an autonomous action rule of subsystems) is to bind global state of a system and an autonomous action rule of subsystems. In this paper, inspired by the methodology of statistical mechanics (i.e., Metropolis-Hastings algorithm), we propose an autonomous decentralized mechanism for generating the global order in a system despite each node behaving autonomously. Then, we apply the proposed mechanism to placement control of virtual machines in data center networks. Through simulation experiment, we confirm whether the proposed mechanism generates global order in data center networks.%大域的な状態情報の収集が不要である自律分散制御は，大規模なシステムとの親和性が高いという特性を備えている.一方で，サブシステムの自律動作によって間接的にシステム全体の特性を望ましい方向に導く（大域的秩序を形成する）ためには，サブシステムの自律動作ルールとシステム全体の状態を結びつけることが課題となる.本稿では，統計力学の方法論に学び，個々のノードが自律分散的に振る舞うにもかかわらず，システム内に大域的秩序を形成できる制御技術の提案を行う.また，本稿では，提案する自律分散的秩序形成技術をデータセンターネットワークにおける仮想計算機の配置問題に応用した例を示す.簡単なシミュレーション実験を通してデータセンターネットワーク内に大域的秩序が形成されることを確認する.