生産と技術

第60巻第２号（2008）

自律的サービス再生機能を有する情報ネットワークインフラの研究
村 上 孝 三＊研究ノート

Intelligent Networking Infrastructure
Key Words : Next Generation Network, Autonomic network, Photonic network,Intelligent networking, Overlay network

１．はじめに

２． 安全、安心な情報ネットワークに向けて携帯電話とインターネットが世界中に普及し、さネットワークのブロードバンド化の立役者であるらに通信・放送の融合が本格化してきたことにより、光ネットワーク技術は、これまで光ファイバ通信技

電話の発明以来１世紀以上のネットワークインフラ術の発展によりポイントツーポイント接続の高速・であった固定電話網が退場期を迎えている。代わっ大容量化に威力を発揮してきたが、一方で、イーサて、固定電話網とインターネットの長所を取り入れネットやパッシブ光分岐網（PON）などの共有メた NGN（Next Generation Network）という名の次ディア方式で経済化しなければならずユーザに提供世代ネットワークの構築が世界各国で始まっている。

できる実効的通信容量や公平性の問題、トラフィッ

NGN は、端的にいえばインターネットのパケットク輻輳に対する即応性などの問題があった。これか通信の機動性を生かしつつ、固定電話網の安定性、らのネットワークは、遠隔会議、テレビ電話、オン高信頼性、ユニバーサルサービス性を融合させたアデマンドビデオなど映像を含む高速・広帯域でかつーキテクチャにより、安全・安心な社会インフラのマルチキャストなどの広域な面的なサービスが主流構築を目指している。しかしながら、映像サービスとなり、テラビット級、ペタビット級というさらにの増大やサービス・アプリケーションの多様化・高格段の超大容量・高速化が必要となる。そのため、度化に対してネットワークはますます複雑となり解光ファイバで送られる光情報を電気信号に戻したり、決すべき課題は多い。特に、ネットワークで避けら電気的制御されることなく光信号のまま光の高速性れないトラヒック輻輳や障害に対するシステム耐性を損なわない光パケットスイッチング技術などネッの強化は社会インフラとして緊急度の高い課題となトワークノードをどのように実現するかが大きな課っている。本稿では、これらの課題に対する解決策題となっている。

としてネットワークシステムに自律的サービス再生

一方、通信セッション制御、サービス制御、認証機能を持たせることを目指した研究についてその取などユーザサービスを高信頼に提供する機能はソフり組み状況を紹介する。

トウェアシステム技術である。昨今、光電話や、証券、銀行システムなど公共システムの長時間サービス停止による社会的影響が拡大している。これは、ネットワークの複雑化に伴うソフトウェアやシステ＊Koso MURAKAMI

1949年1月生
大阪大学大学院 工学研究科 電子工学専攻 修士課程（1973年）
現在．大阪大学大学院 情報科学研究科
情報ネットワーク学専攻 教授
博士（工学） 情報通信システム
TEL：06-6879-4545
FAX：06-6879-4549
E-mail：murakami@ist.osaka-u.ac.jp

ムデザイン技術に関する課題の顕在化であり、抜本的な新技術の開発が強く期待されている。
このように、情報ネットワークインフラは、超高速な光ハードウェアシステムと複雑なソフトウェアシステムという異質な融合システムとして全体をいかに統合的かつ安定的に実現するかが研究課題であり、基本アーキテクチャを含むイノベーションが求められる。地上最大のシステムであったディジタル電話交換網よりはるかに複雑な、これからのネット− 69 −

生産と技術第60巻第２号（2008）

ワークシステムを、頻繁なアプリケーションの追加・リジェントネットワーク制御網は、マルチエージェ変更や、システムの不具合等に対する耐性を高めネント技術のリアルタイム化によりネットワーク制御

ットワークの安定性を高める技術として、生命の自ノード間の自律分散協調動作を実現するものであり、律神経系に似た、自律的サービス構成技術、自律的多様なサービスを柔軟に開発するための共通プラッシステム再構成技術の研究開発が注目されている。

トフォームを提供するものであり、トラヒック輻輳やシステム障害に対してコンポーネットを自律的に３． 自律性を有するネットワークアーキテクチャ再構成する仕組みの実現により自律的なサービス再次世代ネットワークで要求される自律性のねらい生機能を実現することを目指している。そのためには、ユーザ毎に異なる個々の要求に柔軟に対応でき必要となる以下の技術の研究開発に取り組んでいる。

ること、ネットワーク事業者のサービス実現、運用管理、障害処理等の運用ポリシーに柔軟に対応でき（１）サービスコンポーネント化とオーバーレイネ
ットワーク連携

ること、サービスプロバイダが機動的にサービス開NGN では、サービス制御機能が別階層として分発できる基盤を提供することなどにある。
研究目標としているネットワークアーキテクチャ離されているものの、ネットワーク制御は光情報転のイメージを下図に示している。全光情報転送網と送網の中で実現される。本研究ではネットワーク制インテリジェントネットワーク制御網からなってい御とサービス制御を一体化することを特徴としている。光の中継ノードでは発信側ノードにおいて情報る。ネットワーク制御機能とサービス制御機能をソセルに付加されたルーティングラベルの解読によりフトウェアコンポーネント化し、ネットワークワイ制御網の制御を受けることなく自律的に情報セルがドに分散配置し、これらをユーザやネットワーク運目的方路へスイッチングされる。ソースルーティン用者のリクエストに応じて、連想的に結合させるこグ技術と光ラベル技術の導入により、中継ノードでとにより、各種の高度サービスを生成、実行する。の電子制御が不要で自律的にルート選択できる全光

また、コンポーネント毎に論理的なオーバーレイネ情報伝達網を目指している。マルチキャストや多対ットワークを構成し、これらの連携によりサービス多など多様な接続形態にも柔軟に対応でき、障害時コンポーネントに関する異常あるいは障害に対して、の自律的迂回による通信品質の確保、盗聴や改ざん自律的な機能再生が実現できる。の防止、ラベル処理のみの簡易なスイッチング方式（２）ネットワークの可視化で構成できるなどのメリットがある。

エンドツーエンドのセッション確立のためのソースルーティングの実現や、サービスコンポーネント群に関する情報管理のためのネットワークマップを開発し、ネットワーク制御やサービス生成のためのナビゲーションをさせる。ネットワークマップによりネットワーク状態を可視化させ、ネットワークの状態把握、ユーザおよびネットワーク事業者へのサービス品質等の動的選択機能を提供する。
（３）マルチエージェント技術による自律分散協調制御
ネットワークマップの維持管理、サービス制御、ルート制御など本ネットワークアーキテクチャにおける基本機能は、エージェント技術によって自律分
４．自律的サービス制御基盤の実現

散協調制御が実行される。大規模ネットワークを対本研究において光伝達網と論理的に独立なインテ象とし、広域性とリアルタイム性ならびにリソース− 70 −

生産と技術の効率利用の観点から性能要求を満足できる技術の第60巻第２号（2008）の発展に期待していただきたい。

研究を進めている。
文献（４）トラヒック輻輳に対するサービス品質（QoS）

１．J. Strassner et al., FOCAL ̲ A Novel Autonomic

保証技術

Architecture,

コネクション設定型通信方式をベースにした QoS

2006.

http://www.priorartdatabase.com/IPCOM/

制御ボードとその VLSI チップ化の研究、フォワー

000141436/

ドエラー訂正型映像通信方式、ネットワーク全体の２．J.O.Kephart et al.,

情報収集、通知、検索を高速化するためのフラッデ

Computing,ィングアルゴリズムなどの研究を行っている。

Issue 1, pp.41-50, 2003.

The Vision of Autonomic

IEEE Computer, Volume 36,

３．http://www-03.ibm.com/autonomic/
５．おわりに

４．ラナトゥンガ ヴィジタ他

マルチエージェン

安全、安心で創造的な社会の構築に向けて、ICTトシステムのための公平かつ効率的なスケジュ（Information and Communication Technologies）

ーリングアルゴリズム， 電子情報通信学会論

時代の新たな夜明けとも言うべき情報ネットワーク

文誌，Vol.J90-B, June 2007．

インフラの再構築の動きが本格化している。そのた５．前田潤他， 情報の連想的結合によるコンテキめの技術課題とその実現障壁は、かつてないほど高ストアウェアサービス制御方式，く、新しいパラダイムによるイノベーションが求められる。本稿では、高安定システムの実現アプロー

電子情報通信学会論文誌，Vol.J91-B, Jan. 2008.
６．H. Tanioka et al.,A Multipoint-to-Multipoint

チとして、まず、I C T システムの異常事態に対する

Routing Method for Load Balanced Communica-耐性を強化するための自律的サービス再生機能を有tions in Large Scale Networks,

する情報ネットワークインフラに関する研究についCommun., Vol. E86-B, Aug. 2003.て研究状況の一端を紹介した。この分野での今後− 71 −IEICE Trans.