P2Pによる仮想グローバルネットワークの構築

P2Pによる仮想グローバルネットワークの構築
立命館大学 理工学部情報学科
ユビキタス環境研究室
中野 悦史 西尾 信彦
現在のネットワークの問題
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IPv4の狭いアドレス空間のため、NATが必要
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プライベートネットワーク内部のホストが特定できない
特定できたとしても、ファイアウォールに拒絶される
ピア同士の相互アクセスが不可能
P2Pアプリケーション制作における大きな障害
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ホストに一意にIDを割り振る必要がある
NAT越え、相互アクセスを可能にする必要がある
現在のネットワークの問題
P2Pサービス基盤のネットワーク
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各ホストを一意に判別できるネットワーク
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IPv4ではアドレス空間が不足　→　IPv6なら十分
利用するサービスの例
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Skype, MSNMessengerなどの電話/チャットソフト
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FreeNet, BitTorrentなどのファイル共有ソフト
多人数参加型ネットゲーム
自由度の高いVPN（SoftEtherなど）も
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これらのサービスにIPv6は最適
―― しかしIPv6ネットワークの規模が小さい
現在のIPv6ネットワーク状況
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IPv4ほど広大なネットワークになっていない
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ネットワークが点在している状態
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IPv6トンネリングを利用しても点と点が繋がる程度
原因
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IPv4で制作されたソフトが多いため、移行しにくい
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ネットワーク機器、プロバイダのサポートが不十分
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IPv6移行のメリットも現在のIPv4ユーザには殆どない
● IPv6のアドレスを割り当ててもらっていないことも多い
近年徐々に対応されてきてはいる
VPNを利用すれば多くの需要が満たせる
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例えば、オフィスのPCにアクセスしたい、など
現在のIPv6ネットワーク状況
仮想グローバルネットワーク
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IPv4アドレスを持つピアを接続点として
IPv6ネットワーク同士を連結する
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トンネリングのように点と点ではなく、
ネットワーク同士を網のように多重結合
IPv6ネットワーク間はP2Pオーバレイネットワーク
IPv6として振る舞い、サービスに依存しない
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あらゆるP2Pサービスを自由に載せられる基盤
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IPv6として扱えるため、開発しやすい
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従来のP2Pオーバレイネットワークの多くはサービス依存
IPv6準拠の広大なネットワークを構築する
IPv6ネットワークの接続
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IPv6トンネリングを利用する
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P2Pオーバレイ技術で接続ピアの探索・選択
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接続ピア: IPv6ネットワークのゲートウェイの役割
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最適な接続ピアを適時選択・利用する
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IPv6ネットワークにおいてIPv4アドレスを持つピア
複数存在することが望ましい
従来は接続相手にルーティングできるIPv4アドレスがわから
ないとIPv6トンネリングを作ることができなかった
自律的に経路の最適化を行う
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耐故障性を向上 / ルーティング速度を向上
ハイブリッドなルーティング
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IPアドレスによるルーティングができない場合
→ IPv4ネットワークを利用してトンネリング
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あらかじめ相手のIPv4アドレスを知らない場合でも、
P2P技術を利用してルーティングされる
IPv6ネットワーク内のルーティング
→ 通常のIPアドレスによるルーティング
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真のIPv6ネットワークのホストにもルーティング可能
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実際のIPv6ネットワークとの親和性が高い
これらにより・・・
仮想的なIPv6グローバルネットワークを構築
仮想グローバルネットワークの構築
ハイブリッドなルーティング
P2Pサービス基盤としての利用
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フレームワークを提供
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通常のIPv6 P2Pフレームワークとしても使える
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したがって、サービスもIPv6準拠にできる
実際のIPv6への移行もスムーズに行える
実装したサービスを増加し、
ユーザが増えることでネットワークが効率化される
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ユーザ数の増加 → ネットワークの価値の増加
サービス例
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ファイル共有、チャットソフトなどの既存のアプリケーション
IPv6を利用するための仮想デバイス
分散DNS、Mobile IP、VPNなど
検討事項
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P2Pオーバレイネットワークのアルゴリズム
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DHT方式にするか、独自アルゴリズムを作るか
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P2Pオーバレイのブートストラップはどうするか
オーバレイやトンネリングによるトラフィック問題
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なるべくスループット低下を抑える必要がある
既存のネットワークへの負荷も抑える必要がある
基本は”Keep It Simple, Stupid”
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相手にパケットを送り届けることが最大の目的
アプリケーションに非依存の、通信路に徹する
発展構想
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P2Pアプリのためのフレームワークの提供
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通常のIPv6のP2Pフレームワークとしても使える
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サービスもIPv6準拠にできる
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実際のIPv6への移行もスムーズに行える
実装したサービスを配布してユーザを増やす
→　ネットワークが効率化される
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サービス例
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ファイル共有、チャットソフトなどの既存のアプリケーション
IPv6を利用するための仮想デバイス
分散DNS、Mobile IP、VPNなど