3. 8. 2 テストベッド研究開発推進センター テストベッド研究開発室
室長 河合栄治 ほか 15名 新世代ネットワークを実用化し、ソーシャル ICTの取り組みを支えられるテストベッドの実現に向けて
【概 要】
テストベッド研究開発室では、新世代ネットワーク技術に関する研究開発およびその実用化を推進し、さら にソーシャル ICTの取り組みを支えるテストベッドを実現するために、JGN-Xおよび StarBED3を中心とした 大規模テストベッドインフラストラクチャの高度化を実現する技術の研究開発を行っている。
JGN-Xに関して平成 25年度は、新世代ネットワーク技術の本格的な導入、展開、運用を将来可能にするた めに、これまでに検討を行ってきた基本アーキテクチャの改善および各種要素技術の開発を行った。特に、光 ネットワークや無線ネットワークなどを用いて物理的に構成される基幹ネットワークにおいて、多様なユーザ ネットワーク環境を論理的に実現する仮想ネットワーク収容モデルの高度化技術の開発およびその一部稼働を 通じて、課題を検討した。また、実際に JGN-Xのサービスとして技術移転を行った。さらには、個々の仮想ネッ トワークの管理運用と基幹ネットワークの管理運用を連携する仕組みについても開発を開始した(StarBED3に ついては、3.
8. 2. 1を参照されたい)。
【平成 25年度の成果】
1 JGN- Xテストベッド基幹ネットワークアー キテクチャの開発
JGN-Xではその下位層から上位層まで、それ ぞれの階層で仮想化を実現している。最下位層 に位置し、拠点間の基礎的な接続を提供する基 幹ネットワークは、JGN-Xの物理ネットワーク としての役割を担っている一方で、IP仮想化 サービスとして仮想化された環境の提供も実現 している。平成 25年度は、この IP仮想化サー ビスにおけるユーザネットワークの収容をより 柔軟に対応可能にするために、VPLSや VLAN の設定をベンダ独立な形で抽象化し、統合イン タフェースを提供する仕組み(GINEW:General
Integrated Network Engineering Workbox)の 開発を行った(図 1)。また、JGN-Xの一部海外 回線の運用管理で実稼働を開始した。
2 新世代ネットワーク実証実験環境の展開お よびサービス化
JGN-Xでは、新世代ネットワークプレーンと して、SDN/OpenFlow、仮想化ノード、DCN
(DynamicCircuitNetwork)を 展 開 し て い る。
SDN/OpenFlow環 境 で あ る RISE(Research Infrastructure for large-Scale network Experiments)では、JGN-X下位層の半固定的な 物理ネットワークの制約に縛られない自由な ユーザネットワーク構築の仕組みを実現した
(図 2)。これは、OpenFlowネットワーク内をさ らに階層化し、その下位ネットワークに SDN機 能を活用したトポロジ管理機能を独自コント
3. 8 テストベッド研究開発推進センター
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図 2 RISEにおけるユーザトポロジ作成機能 図 1 GINEW による管理運用抽象化
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活 動 状 況 ローラに実装し導入することで実現した。
3 テストベッド高度化技術の研究開発
テストベッドにおける仮想化技術の高度化
(規模拡張性、多様性、運用性等の向上)を実現 するために、個々に特性の異なる物理ネット ワークと、これをもとに構成される上位の仮想 ネットワークの柔軟な連携および一体的なサー ビスを目指す概念として、ネットワークオーケ ストレーションと呼ぶ仕組みの実現を目指して いる。このネットワークオーケストレーション を実現するためには、JGN-Xの物理および仮想 ネットワークの管理運用機能を仮想化する必要 がある。そのためには、その管理運用の対象と なる物理資源および論理資源が一元的に管理さ れなければならない。そうしたシステムを実現 するための中核技術として、統合運用管理シス テムのプロトタイプを実装した(図 3)。
また、ネットワークオーケストレーションの 規模拡張性も重要なポイントとなる。我々は、
ネットワークオーケストレーションの要素技術 として、OpenFlowネットワーク環境の仮想化 技術をこれまで開発してきており、これをマル チドメイン環境に拡張する手法を新たに開発し た(図 4)。本手法を用いることにより、各エン ドホストあるいはその上のアプリケーションが、
ネットワーク規模やマルチドメインを気にする ことなく、SDNによる直接的なネットワーク制 御が可能となることが期待されている。
4 新世代ネットワーク技術の実証実験
新世代ネットワーク技術の可能性について実インフラストラクチャを用いて提示していくことは、その実用 化に向けて非常に重要である。国内では、Interop Tokyo 2013、さっぽろ雪まつりにおいてデモを実施。特に、
さっぽろ雪まつり実証実験では、試験的に構築した 100Gbps回線上で 8K非圧縮映像の長距離伝送を世界に先 駆けて成功させた。また、こうした超広帯域トラフィックの高精度分析にも成功した(図 5)。海外では、SC13 においてデモを実施し、我が国主導による海外機関とのテストベッド連携・研究連携の取り組みにつなげた。
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図 3 統合運用管理システムのコンセプト
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図 5 さっぽろ雪まつりでの実証実験