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オーバーレイによる地域 IX の効果の一例

オーバーレイによる地域 IX の効果の一例. ITRC 23 rd RIBB 2008 年 5 月 16 日 NPO 法人北海道地域ネットワーク協議会 大石憲且 (1) 、大山義仁 (2) 、辰巳治之 (3) 、高井昌彰 (4) 、 戸倉一 (3) 、石田朗 (3) 、藤川賢治 (5) 、小高正嗣 (6) 、 明石浩史 (7) 、新見隆彦 (8) 、馬場聡 (9) 、中山正志 (10).

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オーバーレイによる地域 IX の効果の一例

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Presentation Transcript

  1. オーバーレイによる地域IXの効果の一例 ITRC23rdRIBB2008年5月16日 NPO法人北海道地域ネットワーク協議会 大石憲且(1)、大山義仁(2)、辰巳治之(3)、高井昌彰(4)、戸倉一(3)、石田朗(3)、藤川賢治(5)、小高正嗣(6)、明石浩史(7)、新見隆彦(8)、馬場聡(9)、中山正志(10) (1)株式会社ネクステック、(2)IMSジャパン株式会社、(3)NPO法人NORTH、(4)北海道大学情報基盤センター、(5)ルート株式会社、(6)北海道大学大学院理学研究院、(7)札幌医科大学附属総合情報センター、(8)札幌医科大学大学院医学研究科、(9)北海道総合通信網株式会社、(10)株式会社北海道総合技術研究所 (所属は平成19年8月29日付)

  2. 概要 • いまやインターネットは欠くべからざる社会基盤と認知され、とりわけわが国では世界に先駆けて光ブロードバンド化が進んでいる。わが国のインターネットはその拡張・発展の過程で、品質に対する要求、費用面、運用面、技術面などの制約から顕著なハブアンドスポーク型を呈していると言われている。このトポロジでは、ハブから遠い地域では同一地域内のノード同士の通信であっても極端に通信品質が低下する場合がある。この問題の解消には、トポロジの変更、経路情報の増加、高い運用スキル要求などの地域IX的な課題解決が必要となり、実際的な取り組みが非常に難しい。本研究では、インターネットVPN技術に基づく仮想(オーバーレイ)型ハブを用いて地域IXを構築し通信品質改善の効果を実証的に示す。あわせて、本研究に用いた通信品質判定手法ならびに本研究に用いた網の構築にかかわる費用の一例を示す。

  3. はじめに • インターネットは社会基盤として必要不可欠 • 利用されるアプリケーションは多様化 • 通信品質に地域格差 インターネットの通信品質計測　－品質から見た地域間格差の調査－ 2007年 藤井資子（慶応大）ら

  4. 2007年度NORTH SCOPE：研究網 NICTつくばRC ルート@京大 JGN2 アクセスポイント 通信品質計測機器 R ルータ 京大 スイッチ 仮想イーサネットSW（親機） R 仮想イーサネットSW（子機） R TAP エリア毎 IPv6 サブネット JGN2AP 関東-5 JGN2AP 近畿-5 拠点領域 R R JGN2AP 北海道-2 R inet R R R R R R R R 札医 HOTnet 北大 ネクステック 北大@名寄

  5. 2007年度NORTH SCOPE：研究網 NICTつくばRC ルート@京大 JGN2 アクセスポイント 通信品質計測機器 R ルータ 京大 スイッチ 仮想イーサネットSW（親機） R 仮想イーサネットSW（子機） R TAP エリア毎 IPv6 サブネット JGN2AP 関東-5 JGN2AP 近畿-5 拠点領域 R JGN2AP 北海道-2 R inet inet R R R R R R 札医 HOTnet 北大 ネクステック 北大@名寄

  6. 2007年度NORTH SCOPE：研究網 NICTつくばRC ルート@京大 JGN2 アクセスポイント 通信品質計測機器 R ルータ 京大 スイッチ 仮想イーサネットSW（親機） R 仮想イーサネットSW（子機） R TAP エリア毎 IPv6 サブネット JGN2AP 関東-5 JGN2AP 近畿-5 拠点領域 R JGN2AP 北海道-2 R inet inet R R R R R R 札医 HOTnet 北大 ネクステック 北大@名寄

  7. 計測項目と方法 • 往復遅延 ICMPRTT&Packet-Loss(ping) • 往復遅延 TCPRTT&Packet-Loss(hping2) • 片方向遅延 UDPone-waydelay(NextechOriginal) • 伝送安定性 Packet-Reorder&Jitter(iperf) TCPRTTでICMPの代わりにできる

  8. 計測システム • センチュリーシステムズ FutureNetMA-420/XC • 117mm(W)×102mm(D)×24mm(H) • CPU AMD Alchemy Au1500(400MHz) • Linux • データ収集 • データファイル • Cacti で可視化

  9. 計測データ(1) 仮想IX経由ショートカット経路 インターネット経路

  10. 計測データ(2) ① VPNS/C が異なるISPで接続 VPNS/C は同一ISP C 側アクセスがADSL ② ① ② ③ ③ VPNS/C は同一ISP C側アクセスは光ファイバ

  11. 考察：指標（主成分分析） 起点s 終点d について Qsd=F(往復遅延sd, 片方向遅延sd, 損失sd, リオーダsd) 2008/01/23–2008/03/24 札医大起点 大山式ランキング推移 2008/03/01–2008/03/24 札医大起点 大山式ランキング推移 （03/22と03/23を除外）

  12. 考察：L2改築費用 • 共通設備：5拠点共用1年償却と考えると拠点あたり 23,750円/月 の負担 • 拠点毎：1年償却だと拠点あたり 13,750 円/月 • スループットは約3Mbps • 合計 37,500 円/月・拠点 の負担 • 某社広域イーサネット 全拠点局内終端条件の 5Mbps 回線に相当

  13. まとめ • [1][3]に述べられたように、インターネット経由の通信品質が相対的によくない（遅延が大きい）ことが、本研究でも確認された。 • 本研究では、インターネットVPN技術を用いた仮想ハブシステム(ネクステック社製TPシステム)を使って札幌に「仮想IX」を構築し、従来のIPv4インターネットに対して、icmp 往復遅延が6～7分の1になる、指標（大山式評価）が改善するなどの効果を明らかにした • また、構築にあたって既設のアクセス回線(フレッツADSL, Bフレッツ)とインターネットプロバイダを用いることで、費用が距離に依存する専用回線、距離には依存しないが十分な帯域を確保しようとすると高額な広域イーサなどの専用サービスを利用するよりも安価に通信品質を改善できることを示した。 • 仮想ハブがセッション集約型の中継装置により構成されていることから今後、利用者が増加した場合のスケーラビリティについて、本件システムのクラスタリング機能やロードバランサーを用いた設計などを含めて検証を試みる予定である。 • 本研究では1対Nの指標評価だが、今後N対Nの指標を可視化する手法を検討する。

  14. 謝辞 • この発表は、総務省戦略的情報通信研究開発推進制度(SCOPE)、国土交通省北海道局のプロジェクト、厚生労働科学研究費、経済産業省(NEDO)のプロジェクト等の成果を含んでいる。ここに記して謝意を表す。

  15. 参考文献 • [1] 永見健一, 藤井資子, 菊池豊, 山本正晃, 中川郁夫: 遅延計測による日本のインターネ ットトポロジーの推定, 地域ネットワーク連携シンポジウム2007in 別府予稿集（ITRC TechnicalReport No. 36）,pp. 26-29(2007). • [2]山本正晃, 永見健一, 菊池豊, 藤井資子, 中川郁夫: ユーザ視点からのインターネット品質計測と解析, 信学技報,Vol. 107,No. 74,IA2007-5,pp. 23-28 (2007). • [3]菊池豊, 藤井資子, 山本正晃, 永見健一, 中川郁夫: 遅延計測による日本のインターネットトポロジーの推定, 信学技報,Vol. 107,No. 151,IA2007-27,pp. 103-108 (2007). • [4]大石憲且: 地方のインターネット通信品質向上に資する設計手法～ VGNへの応用,ITRC22JAMINA(2007)

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