Ⅰ
大規模エミュレーション 環 境（スターベッド・キュービック）／三輪 信介

Star
B
E
D3

ネットワーク基盤技術

４. 新世代ネットワーク基盤構成技術及びテストベッド技術

大規模エミュレーション環境
3StarBED （スターベッド・キュービック）－新世代のネットワーク技術を検証可能とするために－

三輪 信介（みわ しんすけ）

テストベッド研究開発推進センター
テストベッド研究開発室 副室長
北陸 StarBED 技術センター センター長

大学院博士課程修了後、北陸先端科学技術大学院大学助手を経て、2001 年独立行政法人通信総合研究所（現 NICT）に入所。非常時通信、セキュリティテストベッドなどの研究に従事。博士（情報科学）。NICT では、テストベッドとネットワークセキュリティの 2 足のわらじを履いています、実はさらに日本地域経済学会に所属する経済学者でもあるというマルチタレントが売りです。

「StarBED 3 では、複雑なシステムや様々なネットワーク、デバイスを模擬する 技 術 を 研 究 開 発 し、新 世 代
ネットワーク技術の研究開発を支援する基盤を提供しています。」

108

問題領域

NICT で は、さまざ まな 新 世代 のネットワーク技術やその上でのサービ目的

ス技術の研究開発における検証や実ン環境 StarBED3 を構築・運用しています。ここでは、この StarBED につ3いて紹介します。

大規模で複雑なネットワークシステムの機能面の検証

ユビキタスネットワークシステムの“ディペンダビリティ”に関する検証

高精度エミュレーションと知識の共有による新世代のICT技術の研究開発の総合的な支援

汎用インターネット
シミュレーター

ユビキタスシステム
シミュレーター

大規模エミュレーション
環境StarBED

スターベッドStarBED2

スターベッド ツー

スターベッド キュービック

TAO（通信・放送機構）
北陸IT研究開発支援センター

NICT
北陸リサーチセンター

NICT
北陸StarBED技術センター

プロジェクト（呼称）
組織（施設）
名称

2002年（平成14年）

2006年（平成18年）

Ⅰ−２

StarBED3

2011年（平成23年）

2016年（平成28年）図1 StarBEDの変遷

Ⅰ−３
ネットワークセキュリティ技術

StarBED とは ?

既存のネットワークの限界（セキュリティ、エネルギー消費等）から新世代のICT技術へ

ワイヤレスネットワーク技術

タイトル

験の基盤として、大規模エミュレーショネットワークのユビキタス化（モバイルネットワーク、センサーネットワーク、ホームネットワーク等の進展）

インターネットの進展、ブロードバンドの普及、etc.

光ネットワーク技術

Ⅰ−１

はじめに

さらに、2011 年 4 月より新しいプロジェクトとし構により北陸 IT 研究開発センターに構築されまのネットワークテストベッド網である JGN-X と同した。2006 年からは NICT の北陸リサーチセ

じチームとして、施設も北陸 StarBED 技術センターンターとして、第 2 期プロジェクト（StarBED2として、新たなスタートを切りました。StarBED3 でProject）を開始し、2011 年 3 月末の終了まで、は、さらに複雑化・大規模化しながら進化を続ける

特に、いかに本物に近い複雑さや規模を持った

ICT 環境に対応し、起こりうる問題を予見するよう環境を実現するかに焦点を当てた検証・実験環な検証や、実際に運用を行う人材の育成を行うた境を提供してきました（図 1）。

めの基盤の構築と提供を目指しています
（図 2）
。

Ⅰ−４
て開始した StarBED3 では、組織を一新し、広域新世代ネットワーク基盤構成技術／テストベッド技術

StarBED は 2002 年に当時の通 信・放 送機

ⅡStarBED3

知の蓄積・公開

テストベッド間連携

様々なエミュレーション対象への対応

Ⅲ 未来

様々なネットワーク環境への対応

ユニバーサルコミュニケーション基盤技術

誰にでも使いやすくサイバーフィジカルシステムの検証

IC
T

センサーデバイス

基盤技術

有・無線シームレス
エミュレーション
工業用デバイス
BAN・医療・介護用端末

家電

Ⅳ 電磁波センシング基盤技術

電話

有線ネットワーク
エミュレーション

無線ネットワーク
エミュレーション

コンテンツ配信網

クラウドコンピューティング環境

サービスプラットフォームの検証

図2

StarBED3の研究課題イメージ௶ၡฆఒɈ჎ᅰɬȾȩɥॸ࢞ଞȹȻ

109

Ⅰ
大規模エミュレーション 環 境（スターベッド・キュービック）／三輪 信介

Star
B
E
D3

ネットワーク基盤技術
StarBED の技術制御からエミュレーション技術まで幅広く研究開発を続けています（図 3）。

北陸 StarBED 技術センターでは、1,000 台以上もの多数の PC サーバと 100Gbps を超える

StarBED の利用事例

広帯域の相互接続スイッチといった設備を構築し、運用するだけでなく、その上にさらにインターStarBED は、共 同 研 究 な ど を 通して、多くネットそのものや無線、ユビキタスシステムなどの方に利用されています。ここでは一例として、を模擬するエミュレーション技術など検証・実験

NICT 内部での利用事例をご紹介します。

を支援する技術を研究開発しています。

NICT では、サイバーセキュリティについても

例えば、StarBED の 1,000 台以上の PC サー

さまざまな研究開発を行っており、その一環としバや相互接続を制御しながら実験を進めるためて、ウィルスやワーム・ボットなどのマルウェアのの支援ツール群 SpringOS、物理的には有線ネッ

脅威を体験したり分析したりできる環境として、トワークしか用意されていない StarBED で無線「小規模攻撃再現環境」を開発、構築してきましネットワークを模擬するための QOMET、物理た。小規模攻撃再現環境では、社内ネットワーク環境などの異なる環境やセンサーネットワークとなどを再現した環境で実際のマルウェアなどをホームネットワークなど異なる種類のネットワー発生させ、その挙動をホストおよびネットワーククを同じ時間軸の上でエミュレートできるようにの両面から分析し、対処方法を安全に体験できする Rune など、大規模エミュレーション環境のます。小規模攻撃再現環境では、隔離した環境

図3110

４. 新世代ネットワーク基盤構成技術及びテストベッド技術

StarBEDの技術

光ネットワーク技術

Ⅰ−１

ワイヤレスネットワーク技術

Ⅰ−２

ネットワークセキュリティ技術

Ⅰ−３

新世代ネットワーク基盤構成技術／
テストベッド技術

Ⅰ−４

図4

小規模攻撃再現環境の概要

内でマルウェア等が動作するために、本来ならけではなく社会全体の研究開発のコストやリスク汚染される危険が伴うマルウェア等の分析や体を引き下げることに貢献できると考えています。

ⅡStarBED は、インターネットなどと接続するユニバーサルコミュニケーション基盤技術

験を安全に行うことができます（図 4）。
おわりにための設定を特段行わなければ、インターネットStarBED3 では、複雑化する ICT 環境に対応ことができます。小規模攻撃再現環境の開発のするために、StarBED 自身のエミュレーション際には、実際に StarBED 上に小規模攻撃再現環能力の向上と、StarBED 以外のテストベッドと境のプロトタイプを構築し、隔離の具合や実際の連携機能の強化の 2 つのアプローチを採りたのマルウェア等に関するデータがきちんと取得いと考えています。

する形で小規模攻撃再現環境が構築されました。の組織体制が変更され、日本全域にわたる新世

このように、プロトタイプシステムを StarBED代のネットワークテストベッドである JGN-X とで構築して、その効果を検証した上で、実際のシ同じチームで研究開発を行っています。これにステムを構築するような方法は、研究開発のコスよって、有機的なテストベッドの融合によるシナトやシステム構築失敗のリスクを下げる上で非常ジーが得られるはずです。我々は、さらなる研究に有効な方法です。StarBED は、さまざまな検証・開発を続けることで、JGN-X と StarBED3 を中実験に使うことができる汎用の大規模エミュレー

心としたテストベッドを、ICT 環境のいろいろなション環境を集中的に用意することで、NICT だ軸への拡大に対応させていきたいと思います。

௶ၡฆఒɈ჎ᅰɬȾȩɥॸ࢞ଞȹȻICT

Ⅳ 電磁波センシング基盤技術

幸いなことに、StarBED3 からはプロジェクト基盤技術できるのかなどの実験を行い、その結果を反映

Ⅲ 未来などとは接続されていない隔離環境として使う

111