4th WS of Sensor and Overlay

JGN2plus/⼤⼿町RCの研究活動のご紹介
⽵内 亨 (専攻研究員)
National Institute of Information andCommunications Technologygy (NICT),(), Japanp

JGN2plus 大手町ネットワーク研究統括センターにおける研究開発
インターネット・NGN分野の研究活動

新世代ネットワーク研究開発戦略本部

総務省／NICTＮＩＣＴ内の新世代ネットワーク分野の研究活動
アプリケーション

ＮＷ仮想化

ワイヤレス

光ＮＷ

フォトニックＮＷ

・臨場感通信・時刻同期/配信・Five Nines
・User Opt-in 等

・コグニティブ
・有無線統合 等

・光グリッド・光パス統合

・量子暗号・光パケット等

JGN2plus 大手町ネットワーク研究統括センター

海外 R&D NW

新テーマ
新テマ

研究テーマ 1

研究テーマ 2

研究テーマ 3

研究テーマ 4

研究テーマ 5

研究テーマ 6

研究テーマ 7

新世代ＮＷ
サービスプラットフォーム基盤トフォ
ム基盤技術の研究活動

新世代NW
サービス化
技術の研究活動

光パスNW
応用の研究活動

新世代NW
運用要素
技術の確立

国際間NW
における運用技術の検証

有線・無線融合NW
プラットフォーム
プラットフォ
ム
技術の研究活動

ネットワーク
制御基盤と連携するクラウ
ドアーキテクチャ(下條,寺西)(中尾,中内)(大槻)(江崎、中山)(北村)(鶴)

テストベッドネットワーク運用一般の研究プロジェクト:１０６件

公募研究プロジェクト ８件

National Institute of Information and Communications Technology(河合)((小林・山本))共同研究拠点 約１０カ所

1新世代NWサービスプラットフォーム基盤技術の位置付け
センサー情報流通基盤

オ バレイネットワ
オーバレイネットワー
クＡ

オーバレイネットワークB

P2P/オーバレイ技術

コンソール(NW可視化、コントロール)

セッション制御技術
PCSCF

ICSCF

‥‥

Agent‐ActTXNUser
TXN
Transport

DCNドメイン/DCN-Interドメイン
DCNドメイン/DCN
I t ドメイン
コントローラHOTARU

DCN:Dynamic Circuit Network

NW制御技術仮想ネットワーク実験環境Ａ
仮想ネットワ
ク実験環境Ａ

仮想仮想ネットワーク技術
技術

仮想ネットワーク実験環境B

perfSONAR
サービス/トポロジー検索

計測実⾏/データ収集

仮想化
ストレ ジ
ストレージ

vNode:仮想化ノード
ド

計測技術
仮想化ルータ+仮想化ネットワーク

sliversliverOpenflowsliversliver

管理仮想化ルータ
仮想ルータ
ドメインA

仮想ルータ
ドメインB

仮想ルータ
ドメインC

仮想ルータ
ドメインD

有線・無線融合ネットワーク

光スイッチネットワーク
光パス
WDM/光SW

リレーノー
蓄積運搬
ド
ベースノー
ベースノー
ド
ド

マルチパスNW

3

新世代NWサービスプラットフォーム基盤技術
ユビキタスサービス・グリッドサービス等の各種アプリケーションをSOA化し、PIAXを参照実装として、スケーラブルに統合利⽤することを可能とするための分散データフュー
ジョン技術 構造化 適応的オ バ レイ技術に基づくネットワ クサ ビスプラット
ジョン技術、構造化・適応的オーバーレイ技術に基づくネットワークサービスプラット
フォーム基盤の検討を進め、JGN2plus テストベッド上で実証・検証を⾏っていく
想定ア キテクチ
想定アーキテクチャ

アプリケーションによる実証
コンテンツ探索

リアルタイム予報・予測

分散データフュージョン技術
MetaQueries

統計処理

メッセージング

分散計算

コンテンツ推薦

分散デ タフュ ジョン
分散データフュージョン

Distributed Data Fusion
Data
Replications

Statistics

構造化・適応的オ バ レイ技術
構造化・適応的オーバーレイ技術
Location
Discovery
Overlay

Data
Processing

データの粒度・詳細度を調整

AccessControls

・・・CComposite-Overlay
it O
l hhandling
dliMultidimension
Overlay

Exact-match
Discovery
Overlay

RangesearchOverlay

複合オーバレイハンドリング
・・・

P2Pトランスポート
仮想トランスポート

Idd Transport / Resolverl

ホストIDに基づく仮想トランスポートNW

Locator Transport
テストベッド上での検証
IPv6

⽬的・⽤途別にオーバレイを選択・適応化

IPv4

NAT
Traversal

物理トランスポート
ZigBeeEmulation

IP,⾮IPを含む既存ネットワークに基づく
トランスポ トNW
トランスポートNWH21年度成果(1) 分散データフュージョン技術
・空間補間のための広域センサ観測値収集オーバレイNW構築法の研究と観測値可視化プロトタイプ実装(2) 複合オーバレイハンドリング技術
・ID/Locator 分離機構パッケージ化
・マルチオーバレイ対応クエリ処理系(ALM，範囲探索NW，ドロネーNW，地理情報KVストア対応)(3) オーバレイネットワーク応⽤への展開および仮想化
・Live E! プロジェクトと連携したJGN2plus/StarBED上の⼤規模実証
・センサ オ バレイネットワ クの参照ア キテクチャ検討と国内外プロジェクトとの連携・センサーオーバレイネットワークの参照アーキテクチャ検討と国内外プロジェクトとの連携(4) 委託研究(3) テストベッド拡充 Live E! 連携による大規模センサーオーバレイ実証

OOverlaylNetworkN tk(1) 空間補間のための広域センサ観
空 補ため 広域観測値収集オーバレイNW

PIAX(3) 参照アーキテクチャ検討および国内外プロジェクト連携(2) ID/Locator
ID/L t 分離機構パッケージ化
分離機構パッケ ジ化
複数オーバレイNW対応とクエリ処理系拡充

5新テーマ７：ネットワーク制御基盤と連携するクラウドアーキテクチャ
概要• 複数のデータセンターにまたがって設置されるサーバーやセンサーネットワークを分散したまま有機的に連携させ、アプリケーションの利用状況や環境に合わせた系全体の最適化を低コストで実現するクラウドテストベッドの構築をJGN-Xにおいて目指している。そこで、クラウドテストベッドのための要素技術となるクラウド制御技術や、ネットワーク制御技術との連携技術、さらには分散系技術について検討する。

最終目標システムイメージ

仮想テストベッドの提供

ネットワーク・サーバーの連携モニタリング

分散モニタリング平成22年度の研究内容

想定ユーザ層および研究体制• 想定ユーザ層：大学関係、通信事業者など• H22年度研究体制：
テ マリ ダ：選定中
テーマリーダ：選定中専攻研究員：テストベッドGより2名特別研究員：大阪大、奈良先端大より

ネットワーク運用管理との連携

DCN
動的なリソース共有

環境・・利用状況況

クラウドテストベッド制御のための要素技術の検討• リソース共有の柔軟な制御技術• 既存ネットワ
既存ネットワーク運用管理技術との連携技術
ク運用管理技術との連携技術
ネットワーク制御技術との連携技術の検討• ネットワーク機器、サーバ機器における各種情報のモニタリング技術• 大容量データの分散管理技術
分散ク ウドを実現する バ トな基盤技術 検討
分散クラウドを実現するロバストな基盤技術の検討• 高信頼大規模オーバレイ通信基盤技術• 分散系最適化技術

クラウクラウド
テストベッド制御
分散系最適化制御
データセンター
分散クラウド(St BEDなど)(StarBEDなど)
基盤
高信頼オーバーレイNW
エコクラウドの実現Activities on Sensor Network Federation
with APAN community
Susumu Takeuchi
National Institute of Information andCommunications Technologygy (NICT),(), Japanp

APAN Sensor Network WG• Chair– Eui‐Nam Huh ( KyungHee University, Korea )• Co‐Chairs– Lasse Thiem ( FOKUS, Germany )– Susumu Takeuchi ( NICT, Japan )– Basuki Suhardiman ( ITB, Indonesia )• Objectives
j– SensNet WG will develop a technical environment for
exchange of the important data collected by sensor
networks and for collaborating more tightly even withexchange technical experiences regarding SNs.

Activities• Meetings– The 1st meeting• APAN 29th meeting at Sydney (Feb. 09, 2010)– Group meeting and workshop– Core meeting• KOREN Workshop
k h 2010 at Seoull (May(2010))– The 2nd meeting• APAN 30thh meeting at Hanoi (Aug.
(10, 2010))• Related communities– GEOSS Sensor Web– APAN AgriculturegWG,, Natural Resource WG
9Overview of Sensor Network Federation
Application (developers/users)• Intelligent services that utilize sensing data
• Application interface (query language & access method to the PF)
Data Sharing Platform for Sensor Network Federation• Management platform for storing, aggregating, andretrieving of sensing data
Standard for Sensor Network Federation• Access method and policy each for sensor network• Metadata for sensor specification and sensing dataSensor Network (physical)• Wireless Sensor Network, Sensor Network Testbed

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PIAX: P2P Interactive Agent eXtensions• Java‐based platform that integrates:– Multiple
M lti l P2P overlay
l didiscovery ffunctions
ti– Mobile agent features
Navigation
Streaming

Reputation
Sharing

Shopping
Assistant

Recommendation

Various ubiquitous applications
Agents

PIAX‐ Java‐based agent platform ‐zz

Multi‐Overlay
Discovery
MessagingFlexible Computing
by Mobile Agents

Scalable Messaging
by P2P Overlay

Peer

http://www.piax.org/

ProfilesReputations
Sensors

Contents

Devices

Users

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PIAX Structure and Features
Flexible and loose coupling of different services

Auth, Secure Su
upportWebService...

4. Agents

LL‐‐NetLL
Geographical retrieval

3. Discovery MessagingDHT

2. Multi‐Multi‐Overlay
1. Overlay Transport

Key‐value store

DOLRplug‐‐inplug

Physical Network

Application‐layer multicastFloodingg
Any kind of searches...

Concealing heterogeneity and complexity

Sccalable haandling off enormou
us data an
nd nodes,an
nd varietiees of requuirements

Agent library‐ File sharing‐ Location‐dependent contents‐ Sensor handlingg‐ RDF DB

14

PIAX‐based Sensor Overlay Network Platform• PIAX can support scalable data management onFederated SNs
1. Sustainability• Sensor agent platform and hybrid overlay network will help
to tolerate unstable situations

2. Scalable data retrieval• Structured overlays and multiple overlay networks handlingwill help to handle distributed sensing data efficiently

3. Efficient
ffddata aggregation• Distributed data fusion by overlay roaming agents will help
to avoid collecting all raw sensing data

Ongoing projects: Live E! on PIAX, X‐
X‐Sensor v2
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Live E! ProjectDisaster
Management

Education /Agriculture

ScienceMulti‐
Attributesearch

live‐e‐wrapper(wrapper.)Live E! onPIAXDelay Tolerant
DelaNetwork

In‐Network
Data Processing

live‐e‐root (.)

Sensor &Overlayweather.twnic(tw.)

live‐e.coe.phuket(psu.)

live‐e2.hongo (jp.)
live‐e.lru.ac.th(lru.)

livee.niu.edu.tw(niu.tw.)

Facility
Management

Multi‐DomainSensor
Networking

Hadyal
(IPV6‐CNR‐HDY.psu.)

live‐e.kmd(kmd.jp.)

live‐e2.naist(nara.jp.)

Embeddedgateway

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Live E! on PIAX
• Developed an agent for enabling other PIAX agents to connect Live E! sensor
stations by SOAP protocol
PIAX Overlay Network

Live E! Agent on PIAXWeb I/F
SOAP
PortBrowse deployed sensors
on Web browser

Web I/F

SOAP

20 PIAX Peers with Live E! sensors…

SSensor Data
D t
Storage

Li E! WLive
Weatherth SSensor
StationSOAP I/FSensors:‐ Temperature‐ Humidity‐ Raindrop‐ Wind speed etc.

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X‐Sensor version 2 (based on PIAX)
X-Sensor

MultI-WSN Testbed

Users
UTestbed ServerGateway

DBDBDBDB

DB

DBSensor Network
18

Towards Sensor Overlay Network Platform
Application

Continuous
Query

Sequence oftransformed datarevisedsourceaggregatedsourcetransformed
sourcerule‐based
deduction

Sensor Overlay Network Platform
Storage/Archive for sensing data
Sequence
qofsensing data

SSensorNNetworktkU
UnititVirtual Sensor

C ll b t d SN 1
Collaborated

C ll b t d SN 2
Collaborated
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Announce• APAN 30th Meeting at Hanoi– APAN Sensor Network Workshop will be held• Proceedings– http://apan.net/meetings/Hanoi2010/30th_APAN_Call_for_Papers.php
C ll f Ph– Deadline: May 10 (1st), or Aug. 30 (2nd)20