JGN－Xとその進化 - Science Information Network—SINET5(学術

JGN-Xとその進化
Shimojo Shinji
NICT/Osaka U
2012.10
12年10月12日金曜日
JGNの高度運用サービス
Openflowの利用
日欧共同公募
東北
12年10月12日金曜日
Evolu9on in JGN
• JGN = Japan Gigabit Network
– Established in 1999 and operated by TAO (an ancestor of NICT)
1999.4
ATM
2012/2/29
12年10月12日金曜日
2004.4
Wide-­‐area
Ethernet
2008.4
Different QoS
in VLANs
Eiji Kawai@ON*VECTOR
2011.4
Future Internet
3
JGN-­‐X Network infrastructure Overview
New GeneraOon Network Layer
（Partnership Service R&D Environment)
DCN
DCN
DCN Plane
DCN
L2(VLAN)・L3(IP)NetworkLayer
OF
DCN
OF
Openflow PlaneOF
RISE
VN
OF
OF
Physical L1(OpOcal Testbed) Network Layer
VN
Virtual Node Plane
OF
Sapporo
VN
VN
VLAN Testbed Network
Example
StarBED3
1G
40G
10G
1G
DF
Sendai
OF
OF
OF
InternaOonal Circuit
Hiroshima
10G
Korea
FukuokaOF
DC
10Gx2
10G
VN
Kanazawa
VN
Okayama
10Gx2
VN
VN
10G
DC
Osaka
10G
40G
NICT 10G
Koganei
10G
VN OF
40Gx2
40G
Tokyo
■Koganei-­‐Otemachi-­‐Hakusan
■Oteamchi∼Otemachi
OF
InternaOonal Circuit
VN
Nagoya
OF
OF
USA
Wireless Testbed
12年10月12日金曜日
OpOcal Testbed
DC
TH
SG
OF
HK
出口イメージ：JGN-­‐X + StarBED 連携
研究室
小規模環境
機能検証
(ユーザ) SimulaOon∼SW EmulaOon
StarBED
大規模（多数ノード）環境
分散システム挙動検証
JGN-­‐X
HW EmulaOon
大規模（広域）環境
実サービスシステム環境検証
完全実環境による実証実験
研究室
(ユーザ)
• スケーラブルな新世代ネットワークテストベッド
– ユーザのためのデスクトップポータル
– テストベッドサービスの充実化
– 新世代ネットワーク研究者コミュニティの形成およびその技術進化への寄与
2012/8/1
12年10月12日金曜日
5
StarBED ユビキタスシステムシミュレータ
施設・設備
応用分野
汎用ネットワークICTシステム
シミュレータ
 1,000台の物理ノードと相互
接続スイッチクラスタ
 実験支援システムSpringOS
による設定・実験実行の自動
化
• ネットワーク指向プロダクトの研
究・開発・検証プラットフォーム
• インターネットおよび既存システ
ムの特性解析
• 大規模な閉鎖環境
• 教育用プラットフォーム

StarBED ユビキタス
システムシミュレータ
応用例

2万以上のBGPルータインスタンスによる、グローバルインターネット経路制御実験

1,000台のモーションプランニングロボットの実時間シミュレーション

1,000個のアクティブ無線タグアプリケーションのCPUサイクル忠実な実時間シミュレーショ
ン
12年10月12日金曜日
高度運用=パートナーシップサービス
• IP仮想化サービス (WIDE, APAN, 雪祭りなど）
• OpenFlow (RISE)
• DCN/PerfSONAR
• Nvnode（委託研究を中心に）
サービス
• PIAX（一般公開を目指す）
研究
運用
• 運用と研究の両立の先へ
– ターゲットサービスの策定
• まずは、ユーザトラヒックの伝送から
– ユーザ（研究者、学生）を呼び寄せる方法
• 単なる実験環境から、総合的開発環境へ
2011/9/29
12年10月12日金曜日
アドバイザリ会議
7
JGN-­‐X Backbone Network Figure (2011/Mid-­‐March-­‐)
Sapporo
Virtual Chassis Backbone
Dual Plane Independent Backbone:
VLAN based AX66 L2 Backbone
Virtual Chassis Enabled MX80 Backbone
Hokuriku
Tohoku
Univ
Koganei
Osaka Univ
Yokosuka
Tohoku
NTT Ote
Osaka
L2 Backbone
Okayama
Tokyo
Univ.
Hiroshima
Kashima
To: Korea
NTT Tenjin
To: USA
Meinohama
L3 slice operated
by APAN
KDDI Ote
Keihanna
Kyusyu
Tech Univ
Kyushu
Univ.
V-­‐Router
CRS-­‐1 Virtual Enabled Router
(Hardware Base) T1600+JCS Virtual Enabled Router
(Hardware Base) MX80 Virtual Enabled Switch
(Sokware Base) 12年10月12日金曜日
Hong Kong
Okayama
Teleport
Kobe
Nagoya
V-­‐Storage
ONS15454M6 OXC
UN5000 Op9cal Transport
To: Singapore
Singapore
AX66 L2 Core Switch
GS4K L2 Access Switch
AX36 L2 Access Switch
To: HKG
To: Thailand
Thailand
RISEとは
• JGN-­‐X上の大規模OpenFlowテストベッド
– ターゲットユーザ：研究者、学生、開発者、運用者など
• これまでの狙い
– 当初は、OpenFlow技術の広域展開についての実証（2009年∼）
• 既存ネットワーク上にトンネル技術を使って設計、構築
• OpenFlowネットワークのトラブルシューティング手法などの運用ノウハウ
を蓄積
– 現在は、OpenFlowテストベッドの構築
• ユーザによるコントローラ持ち込みを可能にするユーザスライス空間を、ス
イッチ仮想化技術で実現
• ネットワークエミュレーション環境、無線・光通信テストベッド、クラウ
ドインフラなどの多彩なテストベッド機能との接続
2012/8/1
12年10月12日金曜日
• より現実的なアプリケーションやサービスの開発
9
RISEインフラ (v1.0)
JGN-Xリンク
Q in Qトランクリンク
OpenFlowのVLANリンク
管理セグメント・セキュアチャネル
セグメントへのリンク
kkanazawa2
E-OFS
ksendai2
D-OFS
ksendai1
kote2
nfukuoka2
ksendai-­‐gs4k-­‐1
kkanazawa1
kote1
nfukuoka1
kote-­‐ex4200-­‐1
kkanazawa-­‐gs4k-­‐1
nfukuoka-­‐gs4k-­‐1
kote-­‐gs4k-­‐1
nokayama-­‐gs4k-­‐1
note-­‐gs4k-­‐1
ndojima-­‐gs4k-­‐1
nokayama1
nokayama2
2012/8/1
12年10月12日金曜日
ndojima1
ndojima2
nnagoya-­‐gs4k-­‐1
nnagoya1
note1
note2
nnagoya2
10
JGN-­‐XでのOpenFlowテストベッドの取り組み
• OpenFlowの広域ネットワーク展開（2009年∼）
– 新世代ネットワーク技術の実証に広域性は不可欠
• OpenFlowの元来のターゲットはキャンパスネットワーク
– 放送コンテンツ伝送実験（ゆきまつり）などで、高信頼ネットワークを構築
• 最近、欧米も広域OpenFlowネットワークの構築を開始
– OS3E（米国Internet2）、OFELIA（欧州FP7プロジェクト）
– 相互接続に向けた協議を開始
– アジア地域でのOpenFlowインフラ展開での協業も開始
OFELIA
RISE
2012/8/1
12年10月12日金曜日
OS3E
11
Interop Tokyo 2012 Demonstra9on
Malicious Traffic
comes in
Sampling
Detector
(1)Alert
to
(4)DROP Controller
(2)COPY
RISE OF
Controller
DPI
(3)Detection by
Deep
Packet
Inspection
Demonstra9on Scenario:
•Malicious traffic comes in, and sampling detector finds suspicious traffic flow
•Detector sends alert to RISE OpenFlow Controller
•RISE Controller copies suspicious flow to DPI machine
•RISE Controller drops the flow
9
12年10月12日金曜日
Virtual Cluster A
VM
VM
VM
VM
VM
VM
VM
VM
Virtual Cluster B
VM
VM
VM
VM
VM
GRE
AIST
Open
vSwitch
VM
VM
VM
VM
VM
VM
Osaka U
Open
vSwitch
Open
vSwitch
GRE
GRE
GRE
Open
vSwitch
UCSD
VM
GRE
VM
Open
vSwitch
Open
vSwitch
Openflow Controller
Trema (Sliceable rouOng switch)
12年10月12日金曜日
Open
vSwitch
GRE
Openflow network
Open
vSwitch
Open
vSwitch
Courtesy by Ichikawa
VM
VM
VM
Demonstra9on with SingAREN/ThaiREN in FIT/APAN VM resource Data backup / recovery
VM
VM
Database
OF
Database
ThaiSARN
OpenFlow-based
Network
SW
JGN-­‐X
OF
API
User Interface
OpenFlow Controller
(Trema)
OF
SingAREN SW
VM
Database
4
12年10月12日金曜日
遠野実証実験コントローラ間連携
遠野市
遠野NWコントローラと遠野スライス
健康福祉の里
ネットワーク
とぴあ
コントローラの連携
・遠野が求めるサービスを動的にRISE内に構築
遠野テレビ
遠野スライスコントローラとRISEコン
ト
ローラの連携
RISE
遠野市役所
総合防災センター
・遠野スライスの動的な変更をサポート
（OpenFlow/SDNテストベッド）
遠野NW
コントローラ
その他のRISEスライス
（遠野NW内制御）
遠野実証実験用RISEスライス
公衆網
PHS
公衆網
公衆網
3G
フレッ
遠野スライス
コントローラ
ツ
JGN-­‐X
（スライス内制御）
RISEコントローラ
（インフラ全体の制御）
2012/8/1
12年10月12日金曜日
15
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Future&Networks
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$
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12年10月12日金曜日
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2011
smart tranport and logistics
smart mobility
smart 農業
smart energy
見守り
business platform
smart content
環境センシング
Service Archtecture & Infrastructure
90 M€
80 M€
130 M€
http://ec.europa.eu/information_society/activities/foi/lead/fippp/index_en.htm
12年10月12日金曜日
smart santander
• USからの例
http://www.smartsantander.eu/
12年10月12日金曜日
us ignite
12年10月12日金曜日
•Healthcare
•Educa9on
•Economic and workforce development
•Energy
•Public safety and homeland security
•Business applica9ons and services
•Advanced manufacturing
12年10月12日金曜日
平成25年度新規課題(日欧共同公募)の研究公募に関する詳
細情報
１．研究課題
情報通信研究機構では、平成２５年度「高度通信・放送研究開発委託研究」として以下の研究課題に関して研究受託者
を公募いたします。なお本課題は、日本と欧州委員会（ＥＣ）とで共同で公募するものです。
欧州委員会が実施するFramework Program 7(FP7,*)と連携して、日欧双方で共同で行う研究開発について受託者を公募
します。新世代ネットワークあるいは将来インターネット分野における、IoT(物のインターネット)とクラウドの融合技
術、および、コンテンツ指向ネットワーキングによる省エネルギーコンテンツ配信技術について、日欧双方での共同研
究開発の受託者を公募します。また、日本と欧州のテストベッドを接続し、接続されたテストベッドを用いた実証試験
的研究開発の受託者を公募します。これらの研究開発の実施において、日本および欧州の強みを戦略的に組み合わせる
ことにより、研究開発力を高めるとともに、成果の国際的な展開や国際標準化等への提案が見込まれます。
*：Europian Communication Participant Portal FP7-ICT-2013-EU-Japan
Europian Communication Participant Portal
WORK PROGRAM 2013 COORERATION TEHEME3 ICT-INFORMATION AND COMMUNICATIONS TECHNOLOGIES
(98-102ページ、145-147ページ等)
167 新世代ネットワークの実現に向けた欧州との連携による共同研究開発
課題ア モノのネットワークとクラウドを融合するネットワークサービス基盤の研究開発
課題イ ネットワークテストベッドを活用した日欧における実証的共同研究
課題ウ コンテンツ指向ネットワーキングによる省エネルギーコンテンツ配信の研究開発
12年10月12日金曜日
Q&A
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JGN-Xの利用は有料でしょうか？ いいえ無料です。
SINETからつかえますか？ はい使えます
中小企業でも使えますか？ はい、中小企業クラウド育成
事業とか
•
商用に至る前の実験をしたいのですが、使えますか？ は
い
•
研究じゃなくても使えますか？ ちょっと困りますが、一
緒に考えさせてください。
12年10月12日金曜日
Global Testbed is the field
Thank you
Presented version is here!
https://sites.google.com/site/sshimojo/talks
12年10月12日金曜日