Ⅰ
ネットワークリアルタイ ム 可 視 化 シ ス テ ム

３. ネットワークセキュリティ技術

ネットワークリアルタイム可視化システムNIRVANA－トラフィックの「今この瞬間」を描き出すネットワーク管理支援ツール－／井上 大介・衛藤 将史

NIRVANA

ネットワーク基盤技術「複雑化するネットワークを見える化し、ネットワーク管理を『苦しみのない世界』に。NIRVANA は nicter からスピンオフした強力なネットワーク管理支援ツールです。」

井上 大介（いのうえ だいすけ）

衛藤 将史（えとう まさし）

2003 年横浜国立大学大学院工学研究科博士課程後期修了後、独立行政法人通信総合研究所（現 NICT）に入所。2006 年よりnicter の研究開発に従事。現在ネットワークセキュリティ研究所
サイバーセキュリティ研究室 室長と、ネットワーク研究本部 ネットワークシステム総合研究室 研究マネージャーを兼務。博士（工学）。サッカーアルゼンチン代表と S.S. ラツィオがエネルギー源。

2005 年、NICT 入所。以来、nicter プロジェ
クトや IPv6 セキュリティなど、情報通信セキュリティ技術の研究開発に従事。nicter プロジェ
クトでは主に次世代型サイバー攻撃観測プラットフォームの研究に取り組む。博士（工学）。

ネットワークセキュリティ研究所
サイバーセキュリティ研究室 室長

076

ネットワークセキュリティ研究所
サイバーセキュリティ研究室 主任研究員

アドレス（以下、ダークネット）の大規模観測を行っ

Ⅰ−１
光ネットワーク技術はじめにています。ダークネットにはマルウェアが次の感染対象を探すためのスキャンなど、不正なトラらされ、地 球 上のどこかに蓄 積された膨大なフィック（以下、ダークネットトラフィック）が大量データにハンドヘルドデバイスやタブレットコに届きます。nicter では、ダークネットトラフィッ

ンピュータからアクセスし、海外にいる同僚とクを自動分析すると同時にリアルタイムに可視化リアルタイムにビデオ会議をする…。私たち 21し、迅速なセキュリティオペレーションを実現す

世紀初頭の人類を取り巻く通信環境は、スターるための研究開発を行っています。
この nicter のダークネットトラフィック向けに氏の豊かな空想をも上回るスピードで進化を続開発した可視化技術を、ライブネットトラフィッけているようです（もちろん亜空間通信はまだク（ユーザ 端末やサーバ等が接続された実ネッ

実現していませんが）。しかしながら、その通信トワークを流れる通信）に応用し、強力なネット環境を支えるネットワークの管理は、エンターワーク管理支援ツールとしてスピンオフしたシス

プライズ号の艦内のようにコンピュータ任せとテムが NIRVANA なのです。

Ⅰ−３
ネットワークセキュリティ技術

トレックの生みの親、ジーン・ロッデンベリー

Ⅰ−２
ワイヤレスネットワーク技術

ネットワークが生活空間の隅々にまで張り巡はいかず、現代のネットワーク管理者達を悩ま
NIRVANA のシステム構成せ続けています。

とともに複雑化するネットワーク管理の負荷をフィックを収集するセンサシステム、収集したト軽減するために、ネットワークリアルタイム可視ラフィックを集約するゲートシステム、集約されの開発を行っています。

たトラフィックを視覚化する可視化システムといNIRVANA は、ネットワークを流れるトラフィッ

う 3 つのサブシステムからなります（図 1）。これ

クをリアルタイムに可視化することで、ネットワーは、nicter のダークネット観測システムから継承

クの疎通確認や障害検知、輻輳の把握や設定ミしたシステム構成です。

化システム NIRVANAのネットワーク管理の効率を劇的に向上させる

らポートミラーリングやネットワークタップによっ支援ツールです。そして、その可視化の仕組みは、て複製・分岐されたライブネットトラフィックを同研究室で研究開発を進めているインシデント入力します。また、sFlow＊2 によってサンプリン分析センター nicter で培ってきた技術群を応用グされた情報を入力することもでき、組織のネッしたものです。

トワーク環境に応じた柔軟な観測方法を選択可

I
C
T基盤技術

センサシステムには、観測対象ネットワークかⅢ 未来スの検出などを迅速に行うことを可能にし、組織

ユニバーサルコミュニケーション基盤技術

NIRVANA は、観測対象ネットワークからトラⅡ

バーセキュリティ研究室では、通信環境の進化＊1

Ⅰ−４
新世代ネットワーク基盤構成技術／テストベッド技術

そこで、ネットワークセキュリティ研究所サイ能です。センサシステムは観測対象ネットワーク
ダークネットからライブネットへに複数設置できるため、例えば、組織のネットインシデント分析センター nicter は、サイバーも対応できます。

攻撃の発生を早急に把握するために、インターゲートシステムは、センサシステムにおいてパケッネット上に複数のセンサを設置し、未使用の IP

トサマリデータ＊3 に変換されたライブネットトラ＊1 nicter real-network visual analyzer＊2 高 速・大容量化したネットワーク管理の効率化を可能にする、ネットワー＊3 パ
 ケットをネットワーク層とトランスポート層のヘッダ情報と、アプリケークスイッチ等における情報収集技術のインターネット標準（RFC 3176）。

Ⅳ 電磁波センシング基盤技術

ワークが日本各地に分散しているような場合にション層のハッシュ値に圧縮したデータ。ライブネットトラフィックに比べ、大幅なデータ量の削減が可能。

௶ၡฆఒɈ჎ᅰɬȾȩɥॸ࢞ଞȹȻ

077

Ⅰ

ネットワーク基盤技術

３. ネットワークセキュリティ技術

ネットワークリアルタイ ム 可 視 化 シ ス テ ム
NIR
VA
N
A

N
 IRVANA によるライブネットの可視化
NIRVANA の 可 視 化 シス テム
は、リアルタイム性、インタラクティ
ブ性、カスタマイズ性を重視して設計・開発されています。リアルタイムに可視化されたライブネッ
トトラフィックは、ネットワーク管理者の操作によってインタラク／井上 大介・衛藤 将史

図1

ティブに拡大縮小や視点切替え、NIRVANAのシステム構成

一時停止、詳細情報の表示などが行えます。また、3D オブジェクトの形状や色、軌道の高度、スピードなど多岐に渡るパラメータをカスタマイズ可能です。さらに、フィルタリング機能も充実しており、送信元 / 宛先 IP アドレスやプロト
コル、ポート番号、センサシステムの ID などによってトラフィックの

図2 NIRVANAによるライブネットトラフィックの可視化（パケットモード）＊4フィルタリングが可能です。
NIRVANA にはパケットモードとフィックを集約し、可視化システムに向けてマルチフローモードという2つのモードがあります。
パケッ

キャストします。組織のネットワーク規模に応じて、トモードは、ライブネットトラフィックをパケット単ゲートシステムを複数設置することも可能です。

位で可視化するモードであり、ネットワークの疎通可視化システムは、ゲートシステムからマルチ確認や、経路の障害検知などに威力を発揮します。

キャストされたパケットサマリデータを受信し、リ

図 2 は、Interop Tokyo ＊6 2011 の展示会場ネッアルタイムに 3D アニメーション表示します。可視に NIRVANA を導入し、パトワーク「ShowNet ＊7 」

化に必要な情報はマルチキャストされていますのケットモードでトラフィックを可視化したものです。

で、ネットワーク管理者が複数いるような場合で各パケット（ロケット）の色はパケットの種別＊ 8 を表も、可視化システムのハードウェアを追加してマルし、パケットの軌道の高さはポート番号の大きさにチキャストを受信すれば、多地点でのモニタリング比例（対数軸）しています。また、図右上の赤色のウが可能になります。可視化システムは単体動作さインドウには、選択されたパケットの詳細情報が表せることも可能であり、ローカルに保存した PCAP示されています。パケットはルータをホップするよ

ファイルを再生して可視化することができます。

うに流れていきますが、これには OSPF＊9 によって＊4 C opyright (c) Interop Tokyo 2011 NOC Team Member and＊6 例
 年、数百の出展社が最新のネットワーク機器やソリューションを展示し、＊5＊5078

NANO OPT Media, Inc. All rights reserved.
ネットワーク上を流れるパケット情報を保存するためのファイル形式。
多くのネットワーク管理ツール（tcpdump、Wireshark 等）で利用されています。

＊7

同時に多数の講演やコンファレンス等が開催される、ネットワーク分野における世界最大規模のイベント。
国内外のネットワークベンダが世界最先端のネットワーク機器を結集して構築する、Interop の心臓部とも言える展示会場全体のネットワーク。

光ネットワーク技術

Ⅰ−１

定期的に取得したルーティングテー
ブルを利用しており、パケットの送信元 / 宛先 IP アドレスの組からその経路を決定しています。
そのため、観測中に経路の変更が起こった場

ワイヤレスネットワーク技術

Ⅰ−２

合でも動的に追従可能です。
一方、フローモードはトラフィッ
クの流量を直感的に把握するためのモードです。フローモードではネットワーク機器間のトラフィッ

図3 NIRVANAによるライブネットトラフィックの可視化（フローモード）＊10

ク量を表現するためにリボン状のネットワークセキュリティ技術

曲線を用い、その高さや太さ、色によって相対Ⅰ−３

まとめ的な流 量を表しています。図 3 は「ShowNet」の基幹ルータ間のホップが赤いリボンで表現さグの普及などにより、ますます複雑化するネットれており、この機器間を流れるトラフィック量がワーク管理が「苦しみのない世界」となることをネットワーク中で最大であることが把握できま目指し、インシデント分析センター nicter の研す。また、各機器の上に表示されている青と赤の究成果からスピンオフした NIRVANA の社会展

バーは、それぞれ送・受信パケット数（設定によっ開と、さらなる高度化を進めていきます。てはデータ量）を表しています。フローモードを用いることで、ネットワークのボトルネックを迅

Ⅰ−４

仮想化技術の発達やクラウドコンピューティン

新世代ネットワーク基盤構成技術／テストベッド技術をフローモードで可視化したものです。図中央

Ⅱ
ユニバーサルコミュニケーション基盤技術

速に把握することが可能になり、前述のパケットモードとの併用で、ネットワーク管理の負荷を劇的に軽減できます。
NIRVANA の中で描かれるネットワーク図は、汎用の作画ツール Microsoft Visio＊11 によって作成できます。NIRVANA はネットワーク図中

Ⅲ 未来の各オブジェクト（ネットワーク機器）に設定された IP アドレスを読み込んで、図中の座標に IP アドレスを自動設定することができます。そのた基盤技術

ICT

め、ネットワークの構成変更が頻繁に起こるような組織でも、容易に NIRVANA のネットワーク

Ⅳ 電磁波センシング基盤技術

図をアップデートすることができます。また、ネットワーク管理者のアイデア次第で、様々なネットワーク図を用いることができます。
＊8 図 2 の例では、青：TCP SYN、黄：TCP SYN-ACK、緑：TCP ACK、桃＊9

色：TCP FIN、紫：TCP RST、橙：TCP PUSH、水色：TCP OTHER、赤：UDP、白：ICMP。
O pen Shortest Path First。ダイクストラ法によって最短経路のルーティングテーブルを作成するルーティングプロトコル。

＊10 C
 opyright (c) Interop Tokyo 2011 NOC Team Member andNANO OPT Media, Inc. All rights reserved.

＊11 Microsoft 及び Visio は、米国 Microsoft Corporation の米国及びその他の国における登録商標又は商標です。

௶ၡฆఒɈ჎ᅰɬȾȩɥॸ࢞ଞȹȻ

079