ros2-perf-multihost: 分散システムにおける客観的なアーキテクチャ評価フレームワーク

ROSCon JP 2026 @2026/08/04-05
https://roscon.ros.org/jp/2026/

Zenohの統合によるRMWの多様化（Cambrian Explosion）は、開発者に複雑なミドルウェアの選択とアーキテクチャ上の課題を突きつけています。最適なRMWやシステム構成を選定するには、実際の物理ハードウェアからの実証データが不可欠です。本講演では、複数デバイスにまたがる評価パイプラインを調整するオープンソースフレームワーク ros2-perf-multihost を紹介します。本ツールにより、ノード配置やネットワーク構成がシステムの安定性に与える影響を定量化できます。エッジデバイスからサーバーまで、現実のネットワーク環境における分散システム設計を最適化するための「科学的な尺度」を提供し、大規模ロボットシステムにおけるデータ駆動型の意思決定を支援します。

GitHub: https://github.com/hal-lab-u-tokyo/ros2-perf-multihost

Transcript

1. ROSCon JP 2026 2026/08/05 ros2-perf-multihost 分散システムにおける客観的な アーキテクチャ評価フレームワーク 高瀬 英希, 藤原 祐允, 田中 勇吾, 工藤 拓巳 (東京大学)
2. RMW をめぐるウワサ,,, どのDDSが いいんだろう,,, せっかくなら 分散化したいし,,, QoS設定って 効果あるんかな,,, いろいろconfig できるらしい,,, 時代はZenoh じゃない,,, 最近はDockerで 展開するよね,,, “科学的”に議論しよう！ クラウドとも 繋がるらしい,,, 2
3. ROS 2 のトポロジと評価基盤 https://gitlab.com/ApexAI/ performance_test https://github.com/irobotros/ros2-performance 3
4. ROS 2 のトポロジと評価基盤 多様・複雑な分散ROS 2システムを “科学的”に評価するには？？ 4
5. ros2-perf-multihost 分散システムにおける客観的な アーキテクチャ評価フレームワーク • 複数ホストに跨るROS 2トポロジの評価パイプラインを自動化 1. 構築と評価の間のギャップを埋める 2. コーディネーション・アーキテクチャによる「科学的な尺度」の確立 3. 技術的な厳密さに基づく評価の標準化による意思決定の支援 4. データ駆動型の「ベンチマーク・ライブラリ・エコシステム」の育成 • 想定する開発者・ユーザ −ロボットシステムインテグレータ −RMW/ミドルウェア開発者・ROS 2研究者 5
6. Step1: トポロジの定義 host1 pub1 pub2 amazon inazuma json inter1 sub1 host2 host3 6
7. Step2: 実行ファイルの生成 python3 manager_scripts/generate_exec_scripts.py \ <topology.json> \ [--ws-dir|-w <dir>] \ [--force|-f] pub tmpl sub tmpl inter tmpl Docker file host1 compose1.yml Manager run1.bash host2 compose2.yml json run2.bash host3 compose3.yml run3.bash 7
8. Step3: ベンチマークの実行 result1.csv result2.csv host1 compose1.yml run1.bash REST Manager REST ./manager_scripts/manage_rest_servers.sh \ start \ <topology> \ [--ws-dir|-w <dir>] \ [--remote-repo-base|-b <dir>] \ [--ssh-user|-u <user>] host2 compose2.yml run2.bash REST result3.csv host3 compose3.yml run3.bash 1) スクリプトの配布 2) 各ホストでの実行 3) 実行ログの集計 python3 performance_test/performance_test.py \ <topology> \ RMWの指定 [--rmw|-m <rmw>] \ [--exec-policy|-p <mode>] \ [--eval-time|-e <sec>] \ 実行モード [--trials|-t <n>] \ {native, docker} [--ws-dir|-w <dir>] \ [--remote-repo-base|-b <dir>] \ [--ssh-user|-u <user>] \ [--zenoh-router|-z <target>] \ Zenohルータの 配置の指定 [--strict-analysis|-s] 8
9. Step4: 評価結果の確認と集計 もっときちんと 精査しよう,,, 9
10. 論よりRUN!!? すぐに試せます！！ まずは”手癖”を掴んでほしい!! ローカルに Docker さえあれば (たぶん)いごくはず!!? 10
11. まとめ 分散システムにおける客観的な アーキテクチャ評価フレームワーク • 複数ホストに跨るROS 2トポロジの 評価パイプラインを自動化 • ロボットSIer・RMW/ミドルウェア開発者・ ROS 2研究者に「科学的な尺度」を提供 • 「勝者を選ぶ」のではなく， アーキテクチャ設計の意思決定を支援する！ 11
12. おさそい:D • TODOs,,, −トピックごとの QoS や MsgTypes 等の個別指定に対応 −きめ細かい DDS/Zenoh config/tuning への対応 −ネットワークに跨る分散環境への対応：VPN, Discovery Server, Zenohd,,, −GUI・可視化ツールの充実：トポロジ定義や評価結果のグラフ描画 • Call for Topologies!! −あなたの ROS 2 分散システムの構成情報を提供いただけませんか？？ −皆で一緒に「ベンチマーク・ライブラリ・エコシステム」を創りましょう！ −そして評価結果を Community に共有しましょう！ なんなら一緒に Toronto で発表しましょう！！ 12