JGN-Xにみる
新世代ネットワーク進化論
Oct. 2011
Shinji Shimojo
NICT/Osaka U, JAPANhttp://sites.google.com/site/sshimojo

概要
イノベーションは突然起こるものではなく、様々な技術革新の積み重ねが、結果として大きなイノベーションを起す．ここでは、新世代ネットワーク技術がインターネットのイノベーションにどのように関わっていくのかを考察する．

資料はhttps://sites.google.com/site/sshimojo/talks

Smart	  X	  =	  Cyber	  Physical	  System• IoT (Internet of Things)• 莫大な数、膨大なデータ•• 集団、集合としての特性
mobility, charn

多様なサービスが必要• セキュリティ、プライバシー
Cloud

ウェアラブルデバイス

室内センサー

医療療センサー移動体データ異異種センサーネットワーク

Smart	  X	  =	  Cyber	  Physical	  System＋新世代ネットワーク

リアルタイム
予報・予測

コンテンツ探索索

統計処理理

メタクエリ
ディペンダビリティ確保

メッセージング

分散計算

分散データ配置
統計・推論

コンテンツ推薦

アクセス制御データ加工

マルチレイヤオーバレイネットワーク

データ種別・目的ごとのオーバレイネットワーク

ウェアラブルデバイス

室内センサー

医療療センサー移動体データ異異種センサーネットワーク

新世代ネットワーク技術• ネットワーク仮想化• Software Defined Network• ID/Locator 分離• Contents Centric Network• In Network Processing• 光ネットワーク技術• ワイヤレスネットワーク技術

IP networkからの進化• 複数サービス、ネットワークの動的な選択=ID/Locator 分離• ネットワークのクラウド化（implimentationとサービスの分離）• =Software defined network• =ネットワーク仮想化

ID/Locator分離
ProviderA

ProviderB

10.0.0.0/8

11.0.0.0/24

10.0.1.1/24

ID/Locator分離
ProviderA

ProviderB

10.0.0.0/8

11.0.0.0/8

10.0.1.1/24

11.0.1.1/24

200.1.1.1

LocatorID

Software Defined
Network

Control
Plane

Software Defined
NetworkControl
Plane

Software Defined
Network• 管理仮想化C
control
Control
control
ControlPlane

ルータ• Vnode/Corelab• Openflow• DCN

ルータの進化
Cisco

Vyatta, midokura,nicira,JunoshereControl
Control
Control
Plane
Plane
Plane

Control
Control
Control
Plane
Plane
Plane

Control
Plane

Juniper
Control
Plane

Openflow

VnodeControl
Control
Control
Plane
Plane
Plane
Flow

Control
Control
Control
Plane
Plane
Plane
Redirector

ルータの進化（リンク編）
Control
Control
Control
Plane
Plane
Plane

Control
Control
Control
Plane
Plane
Plane

IP
トンネル
VLAN
MPLS
光VnodeOpenflow

DCN

高度運用=パートナーシップサービス• IP仮想化サービス• DCN/PerfSONAR,	  Glambda• OpenFlow• CoreLab/Nvnode• PIAX

サービス研究運用• 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
2011/9/29

アドバイザリ会議

14

JGN-X次期ネットワーク構成(2011/4～)
JGN-­‐X接続拠点

JGN-­‐X上の仮想ネットワーク上に数の新世代ネットワーク技術を同時実現＋他ﾃｽﾄﾍﾞｯﾄﾞﾈｯﾄﾜｰｸへの接続
DCNプレーン
DCN

DCN

DCN
OF

NICT鹿島 DCN
NICT白山NICT横須賀NICT神戸
NICT北陸

OF

OF

OF

OF

OF

Openflowプレーン

NICTけいはんな
筑波
九州大学
九州工業大学
東北大学

VN
VN

仮想化ノードプレーン

VN

VN

札幌

海外線の帯域

東京大学
大阪大学
VLANﾃｽﾄﾍﾞｯﾄﾞﾈｯﾄﾜｰｸ

1G

光ﾃｽﾄﾍﾞｯﾄﾞ(光ﾊﾟｽ研究)
ﾜｲﾔﾚｽﾃｽﾄﾍﾞｯﾄﾞ

仙台
OF

OF

岡山

海外線

韓国

10G

10G

福岡
OF

10Gx2

10Gx2
大阪DCN

10G

10G

金沢OF

広島

VN

10G
NICT小金井
40Gx2
40G
40G

10G

VN

OF

DCN

■小金井-■大手町■大手町〜大手町

東京

海外線
名古屋
VN
OF

40G
10G
1G
DF

光テストベッド

DCN

OF

凡例

日本～米国： 10G
日本～韓国： 10G
日本～香港(中国)： 10G
香港～ｼﾝｶﾞﾎﾟｰﾙ： 2.4G
ｼﾝｶﾞﾎﾟｰﾙ～タイ： 622Mbps

VN
OF

仮想化ノードOpenﬂow

米国

タイｼﾝｶﾞﾎﾟｰﾙ

中国

ワイヤレステストベッド
DCN

DCN

StarBED

仮想化ストレージ

27

JGN-­‐X	  Interna/onal	  &	  Domes/c	  Circuits

SapporoJGN-X (Japan Backbone)
1G

SendaiOF

OF

OkayamaOF
Kanazawa
Hiroshima
10G
Fukuoka
OF DCNJGN-X(International Backbone)

GEANT2(Europe)

APAN(Asia)CSTNET(China)

KR
Fukuoka

CA*net4(Canada)

IEEAF(USA)

KOREN(Korea)TEIN3
CERNET(Asia,	  Europe) (China)

UniNet(Thailand)
ThaiSarn(Thailand)

GLORIAD(USA,	  Russia,	  China)

10G
10Gx2
10G
10Gx2
NICT	  Koganei
10G
40Gx2
Osaka40G
40G
VN DCN
10G
OF
NagoyaVN
OF Wireless	  Testbed

PaciﬁcWave
(USA)
Tokyo

10G
VN OF
DCN

Tokyo

UKLight(UK)

LA
StarLight
MREN
(USA)
(USA)

SURFnet(Netherland)

TransPAC2(USA) Internet2 NLR(USA) (USA)BKK HKSG

SingAREN(Singapore)
AARNet(Australia)

US-­‐JP	  line	  	  	  	  :	  Tokyo-­‐Los	  Angeles,	  10Gbps
KR-­‐JP	  line	  (APII)	  	  :	  Fukuoka-­‐Busan,	  10Gbps
HK-­‐JP	  line	  	  	  	  :	  Tokyo-­‐Hong	  Kong,	  10Gbps
HK-­‐SG	  line	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  :	  Hong	  Kong	  –	  Singapore	  2.4Gbps
SG-­‐TH	  line	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  :	  Singapore	  –Thailand	  622Mbps

JGN-­‐X	  Backbone	  Network	  Figure	  (2011/Mid-­‐March-­‐)SapporoVirtual	  Chassis	  Backbone

Dual	  Plane	  Independent	  Backbone:	  	  VLAN	  based	  AX66	  L2	  Backbone	  	  Virtual	  Chassis	  Enabled	  MX80	  Backbone

HokurikuTohoku
Univ
Koganei

Osaka	  Univ

Yokosuka
TohokuNTT	  Ote

Osaka

L2	  Backbone

Okayama

Tokyo
Univ.

Hiroshima
KashimaTo:	  Korea

NTT	  Tenjin

To:	  USA

Meinohama

L3	  slice	  operated	  by	  APAN
KDDI	  OteKeihanna
KyusyuTech	  Univ

KyushuUniv.

V-­‐Router
CRS-­‐1	  Virtual	  Enabled	  Router(Hardware	  Base)	  T1600+JCS	  Virtual	  Enabled	  Router(Hardware	  Base)	  MX80	  Virtual	  Enabled	  Switch(So^ware	  Base)	  Hong	  Kong

Okayama
Teleport

Kobe

NagoyaV-­‐Storage
ONS15454M6	  OXCUN5000	  OpWcal	  Transport

To:	  Singapore
Singapore

AX66	  L2	  Core	  Switch
GS4K	  L2	  	  Access	  Switch
AX36	  L2	  	  Access	  Switch

To:	  HKG

To:	  Thailand

Thailand現行のOpenFlowインフラ E-OFS

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

ksendai2

D-OFS
ksendai1

kkanazawa2

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

2011/9/29

ndojima1

ndojima2

nnagoya-­‐gs4k-­‐1

note1

nnagoya1

note2

nnagoya2

アドバイザリ会議

18

Software Defined
NetworkC
control
Control
control
Control
Plane

Software Defined
Network
ネットワーククラウドとコンピュータクラウドの融合
control
Plane
Control
Plane
Control
control

The StarBED

中小・ベンチャー企業向けクラウドサービス創出支援事業

ICT Global Testbed: JGN-X+StarBED3
国際展開・連携

環境クラウド霞が関クラウド

ネットワークオーケストレーション

GCTIF
サイエンスクラウド

ネットワーク仮想化技術
基盤検証

大規模シミュレーション・HPC
超臨場感技術新世代ネットワークプロジェクト

無線・光技術統合管理
光ネットワーク技術

新世代ワイヤレス技術

ワイヤレス
テストベッド光テストベッド

仮想化ノードプロジェクト

Network
Orchestra_on• Eiji Kawai (NICT)• orchestration of virtual network anddistributed computing resources.

Network	  Virtualiza_on

Integrated	  Opera_on	  forDiversity	  Networks

Large-­‐scale	  Emula_on• Aki Nakao (U Tokyo/NICT)• deployment of network

virtualization mechanism in thewired and wireless network.

• Hideki Otsuki (NICT)• Integration of network control planewith the network virtualization
mechanism on the interdomain.

• Shinsuke Miwa (NICT)• building a seamless large scaleemulation/simulation environment.

• Kazumasa Kobayashi(Kurashiki U),
Seiichi Yamamoto (U Tokyo)• Virtualized Network operation andrelated researchこんなときご相談ください• 国際間にまたがって帯域確保したい->DCN• P2P、オーバレイネットワーク、分散処理の実験がしたい-> PIAX
• 新しいルーティング、データセンターネットワークがしてみたい>Openflow• さらに、ワイヤーレートが出るとうれしいな-> Vnode• Planetlabにネットワーク機能をさらにいじってみたい->Corelab• ネットワーク内にサーバーをおいて実験がしたい、クラウドチッ
クなこともしたい->IP仮想化サービス• 大規模なネットワークシミュレーション、エミュレーションがしたい-> Starbed

future work
• wireless networkの進化• network service innovation

Global Testbed is the field

Thank you
資料はhttps://sites.google.com/site/sshimojo/talks