論文の概要: HybridFLow: SDN-Orchestrated Client Partitioning for Hybrid Federated Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.10404v1
- Date: Wed, 09 Sep 2026 16:23:53 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-10 19:44:09.109323
- Title: HybridFLow: SDN-Orchestrated Client Partitioning for Hybrid Federated Learning
- Title(参考訳): HybridFLow: ハイブリット・フェデレーション・ラーニングのためのSDNベースのクライアント・パーティショニング
- Abstract要約: クロスサイロフェデレートラーニング(FL)は、地理的に分散した組織が、生データを共有することなく、機械学習モデルを協調的にトレーニングすることを可能にする。
ネットワーク層インテリジェンスを直接ハイブリッドFLに統合するクローズドループSDN駆動オーケストレーションフレームワークであるHybridFLowを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.1437837429431155
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Cross-silo Federated Learning (FL) enables geographically distributed institutions to collaboratively train machine learning models without sharing raw data. In wide-area deployments, however, communication delays often dominate round completion time and exacerbate the straggler effect. Hybrid FL addresses this challenge by combining synchronous and asynchronous client participation, but effective partitioning requires visibility into network conditions such as shared bottlenecks, link utilization, and path contention that individual clients cannot observe. We present HybridFLow, a closed-loop SDN-driven orchestration framework that integrates network-layer intelligence directly into hybrid FL. Leveraging the SDN controller's global topology view, HybridFLow generates calibrated per-client communication-time estimates before each training round and uses them to partition clients into synchronous and asynchronous groups while balancing round latency and update staleness. After each round, measured communication times are fed back to the controller to continuously refine future predictions. Experimental results across multiple network topologies show that HybridFLow reaches 80% target accuracy 33-40% faster than SmartFLow and reduces average round duration by 30-40 seconds, while FedAsync fails to reach the target accuracy under non-IID data distributions.
- Abstract(参考訳): クロスサイロフェデレートラーニング(FL)は、地理的に分散した組織が、生データを共有することなく、機械学習モデルを協調的にトレーニングすることを可能にする。
しかし、広域展開では、通信遅延がラウンド完了時間を支配し、ストラグラー効果を悪化させる。
ハイブリッドFLは、同期と非同期のクライアント参加を組み合わせることでこの問題に対処するが、効果的なパーティショニングでは、共有ボトルネック、リンク利用、個々のクライアントが監視できないパス競合などのネットワーク条件を可視化する必要がある。
ネットワーク層インテリジェンスを直接ハイブリッドFLに統合するクローズドループSDN駆動オーケストレーションフレームワークであるHybridFLowを提案する。
SDNコントローラのグローバルトポロジビューを活用することで、HybridFLowはトレーニングラウンド毎に、クライアントを同期および非同期グループに分割し、ラウンドレイテンシとアップデートの安定化のバランスをとるために、調整済みのクライアント毎の通信時間推定を生成する。
各ラウンドの後、計測された通信時間はコントローラにフィードバックされ、将来の予測を継続的に洗練する。
複数のネットワークトポロジでの実験結果から、HybridFLowはSmartFLowよりも80%の精度で33-40%速く到達し、平均ラウンド期間を30-40秒短縮する。
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