2012年電子情報通信学会 総合大会 (岡山市)
2012年3月20日

エデュ ローム

災害時におけるeduroam全学無線LANの有効性とキャンパスアクセスネットワークの運用後藤英昭 曽根秀昭
東北大学 サイバーサイエンスセンター

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本発表のポイント (というか、まとめ) 被災状況は千差万別
 複数の通信手段を準備しておこう 平時より常用できるシステムを構築
 非常時専用は緊急時に対応できない、利用されない
 非常時の設定変更は無理と考えよ キャンパス無線LANは被災時に有力な通信手段の一つになりうる 部局独自システムで分断されたシステムは × 他部局、他大学の研究室受け入れも重要 避難所として周辺住民も受け入れ eduroam＋公衆無線LAN が有効！
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内容
 3.11被災状況とキャンパス無線LAN
停電中のネットワーク利用環境
有効に機能したシステム
有効に機能しなかったシステム

 eduroamで作る災害に強いキャンパス無線LAN
 学術系 国際無線LANローミング基盤 eduroam キャンパス無線LANシステムへの提言

33.11被災状況
2011年3月11日
14:46 東北地方太平洋沖地震 M9.0 発生
15:08 余震 三陸沖 M7.5
15:15 余震 茨城県沖 M7.3
15:25 余震 日本海溝 M7.4

Tohoku University Research Center for Prediction ofEarthquakes and Volcanic Eruptions, Assistant Prof. Uchida
http://www.aob.geophys.tohoku.ac.jp/info/topics/201103
11_news/index_html

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3.11被災状況
Seiryo Campus

Tagajo City

Sendai City

Amamiya Campus

Sendai Station

Katahira
CampusAobayama
CampusKawauchiCampus(河北新報社)

Natori City

Geographical Survey Institute5

停電中のネットワーク利用環境 (1) 地震中に広域停電発生、仙台市中心部でも復電まで約2日間
 キャンパスネットワーク，サーバ類
 数時間でバックアップ電源が切れて、長期に停止．
 PoE対応の無線LAN基地局は、しばらく稼働後に停止．

 構内電話 電源喪失で使えず．

→ 無線連絡手段の必要性

 携帯電話網 地震からほどなくして通話はほぼ不可能に．
 基地局が生きている地域では、3Gデータ通信はなんとかなった．
(おそらくスマートフォンが普及した今では無理)

63停電中のネットワーク利用環境 (2) WiMAX
一部基地局は被災、利用不可．一部地域では利用可．

 一般家庭や店舗のDSL、公衆無線LAN ルータの電源喪失で使用不可に．

インターネット利用には、
3Gモデム，WiMAX，スマートフォンが頼りでも、どれが生きているかは運次第

複数種類の無線接続手段の確保が肝要
無線LANは……？
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被災時における公衆無線LANの役割
 スマートフォンの急増
 所有率 14.8%(2011年4月) → 22.9%(9月)(インターネットメディア総合研究所調べ)
 3G網が慢性的混雑、公衆無線LANを併用
 3G, 4G(LTE), WiMAXに加えて、公衆無線LANが重要な通信インフラに．
 総務省の検討「大規模災害等緊急事態における通信確保の在り方について」
 音声通話以外の通信手段の充実・改善
 避難所等におけるインターネット利用環境の無償提供
 公衆無線LANの無償開放
 緊急時における携帯事業者間のローミング
他
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有効に機能したシステム (復電～1か月程度)
2日後の3月13日より、キャンパス内が段階的に電源復旧
 TAINS基幹ネットワーク
 DNS/メール/ウェブサーバ，電子認証基盤などの基幹サーバ群 (サイバーサイエンスセンターに設置)
 TAINS無線LANシステム(eduroamおよびVPN認証方式に対応の全学無線LAN)
 リモートアクセスサービス (VPN)

センターの頑丈な建物と、強固な設置方法、UPS(バックアップ電源)、および幸運に救われた．
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有効に機能しなかったシステム (1)システムの有効性には一切問題がないが、設置場所や設置方法、その他の不運によって障害が生じたもの．
 情報教育システム (学生用の認証基盤システム含む)
 学生の計算機、ネットワーク利用に障害(約2か月)

 セキュアリバースプロキシ (SRP) 教職員のグループウェア利用(学外接続)に障害 → 在宅作業不可
フリーアクセスフロアが抜けて機器が転倒．
 大きく破損した建物の館内ネットワーク
 ルータ、基地局が通電しない
 点検・立ち上げのための業者が来られない、入れない
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有効に機能しなかったシステム (2)システムの有効性に疑問のあるもの．
 部局独自の無線LANシステム
 人員不足で点検・立ち上げができない (業者が来ない) 避難している他部局、他大学の人が使えない 個々の研究室のネットワーク，サーバ
 作業できる人が来ない 立ち入り禁止の建物では持ち出しすらできない11

得られた教訓 (一部)
 基幹サーバ群は頑丈な建物に設置して徹底的に守る
 ネットワークの接続点が死んだら何もできない 優先的に復電・機能回復できるように場所と運用を工夫

 連携する機能を地域分散させない / バックアップは分散
 復電のタイミングも違うし、復旧作業が長期化する

 自動的に機能復旧する仕組みを取り入れる
 大規模災害時に業者は来られないと考えるべき 職員・業者を分散させず、少人数で復旧作業ができるようにシステム構築

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被災建物の例(2012.2現在)

研究室は プレハブ、他部局、他大学に移動

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被災時に有効な無線LANインフラ
 被災直後には有線より無線接続の方が安全 学内どこでも、他大学でもシームレスに使える無線LANが必要 (平時でも有用)
 管理の手間がかからない頑強なシステムが必要

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eduroamで作る災害に強いキャンパス無線LAN eduroamは機関間・部局間でシームレスな無線LAN利用環境を提供
 図書館、ホール、講義室・会議室などの共用・公共スペース(平常時、災害時とも)
 避難先となるキャンパスや建物
 市街地の公衆無線LAN
Inst. A

student / staff
Home inst.

Inst. B

Internet
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エデュロームeduroamとは ヨーロッパのTERENAで開発された、学術系の無線LANローミング基盤
http://www.eduroam.org/

キャンパス無線LANを相互利用 !!

 ヨーロッパ約40か国の他、アジア太平洋地域ではオーストラリア、中国、台湾、香港、日本、NZ、フィリピン、カナダ、USが参加。
 日本では、東北大学が2006年に初導入し、NIIと共同で運用・技術開発
http://www.eduroam.jp/

世界的なデファクトスタンダード！

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eduroam JP と 国内動向
 国内のeduroam参加機関 (2012.3現在)
 国立情報学研究所
 北海道大学
 北海道医療大学
 東北大学 宮城教育大学
 尚絅学院大学
 山形大学 茨城大学 高エネ研 東京大学 日本医科大学
 東京農工大学
 電気通信大学
 東京有明医療大学
 芝浦工業大学
 国立国語研究所
 理化学研究所
 横浜商科大学
 名古屋大学

 名古屋工業大学
 京都大学 京都教育大学
 同志社大学
 奈良教育大学
 大阪大学 神戸大学 広島工業大学
 九州大学 九州工業大学

参加機関募集中!

計29機関 ← 21機関 (2011.5) ← 17機関 (2010.12) 17

ISP-eduroam連携

 仮想的なキャンパスネットワークの拡大 !!
学術クラウド

国内29機関 (2012.3現在)

電子ジャーナル等

図書館・学内LANInternet
キャンパス外でも自由に学術NW・コンテンツへアクセス可能に！

認証連携
大学のアカウントによるNWアクセスを実現
関東地域のカフェ、会議場、大型店舗等の屋内130AP+ 屋外(山手線内側) 約2,200AP

世界の約50カ国が加盟※ キャンパス無線LANのアウトソーシング
オプションの創成

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9東日本大震災におけるeduroam (1) 仙台のサーバは広域停電で2日間停止したが、東京のサーバは稼働継続し、eduroam JPは正常 ただし、ホームページと代理認証システムはサービス停止

ケース1
地震直後の学内で、生き残っていた基地局でeduroamが利用されていたことがログから判明．
(ただし、15時頃に認証サーバが自動シャットダウン)

バックアップ電源とPoEが有効に機能．
電話の通じない状況下で、強力な連絡手段．
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東日本大震災におけるeduroam (2)ケース2
来日中の複数の外国人が、地震発生当日にeduroamを利用していたことがログから判明．
国際ローミングが有効に機能．
電話の通じない状況下で、強力な連絡手段．

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東日本大震災におけるeduroam (3)ケース3
被災時に出張中だったと思われる人々が、ホーム機関以外でeduroamを利用していた．
大学間ローミングが有効に機能．
ケース4
学内で、復電後の復旧活動中に、館内ネットワークが復旧していないため、有線LANの代わりにeduroamを利用して作業を行っていた．
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キャンパス無線LANシステム構築への提言
 全学無線LANシステムを構築、または、最低でも学内の部局間でローミング
 他機関ともローミング
 平常時と同じ設定で利用可能にしておく(災害時に最大限に活用できるように)
 PoEなどを駆使して、電源バックアップが有効な基地局を整備、被災直後の緊急連絡手段を提供
 公衆無線LANサービスとも連携し、避難者の市民へのネットワーク提供に備える

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発展的課題 出勤・登校困難者のためのリモートアクセス手段の提供
 VPNなどの利用
 キャリア/ISPとの連携強化

 被災大学からの一時避難学生・研究室へのネットワーク・サービス利用環境の提供
 VPNなどの利用
 学術認証フェデレーション 大学が避難所となる場合、市民へのネットワーク提供
 被災時の利用解放23まとめ 被災状況は千差万別 複数の通信手段を準備しておこう 平時より常用できるシステムを構築
 非常時専用は緊急時に対応できない、利用されない

 キャンパス無線LANは被災時に有力な通信手段の一つになりうる 部局独自システムで分断されたシステムは ×

eduroamでローミング対応を！
 キャリア/ISPとの連携強化を！

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