学術研究大学問ネットワーク ]AIN
亀山幸義，平原正樹
111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111.

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F

はじめに各地の大学で学内ネットワークが整備されるにつれてこれらを相互に接続する学術研究目的の広域不ットワー
クの必要性が高まってきた.学内ネットワークでは主にTCP/IP が用いられ，遠隔ログインやファイル転送，電子メイんなどの機能が使える.この環境が広域ネットワークを介して，国内外の他の研究機関へも拡張されること，すなわち，研究機関を相互に接続する

TIP/IP

ロ JNOCのインターネットの必要性は自然な要求であった.
このような状況の下で，。 !eaf node

X:25 パケット交換網の上での IP (以下 IP/X.25) 接続の技術を利用し，学術情報ζ2ネットワークを IP の伝送媒体として用いることの試みが，1988年に，東北大学野口正一教授を代表とする文部01

省科学研究費の研究グループにより始められた.このグ,.

ループには，その後，各地で学内ネットワークの相互接続に輿味をもっ多数の研究者が加わり， JAIN の研究グループが構成された.

.;
図 1

本稿では，この研究グループが母体となって，主に，学術情報ネ・y トワーク上で実験運用している学術研究大
学問ネットワーク JAIN の概要を紹介し，それを支える技術，利用状況について述べる.

JAIN 参加組織の分布

そこで得られたさまざまな経験と技術をもとに，学術研究ネットワークの将来像を考えることが， JAIN 研究グループに課せられた重要な課題で-ある.

2. JAIN の目的

3. JAIN のネットワーク構成

JAIN (Japan Academic Inter‑university Netｭwork) [1 , 2,•.•

3J は，大学等における学内ネットワー

JAIN は，学内ネットワークを相互接続する学術研究ネットワークである.

主として，IP/X.25 接続の技術クの相互接続のために基本となる技術を確立することを[4J を利用し，目的としたネットワークプロジェクトである.当初は，体として用いている，広域ネットワークの構築方法，経路制御などの基礎技術示す.

についてさえ，一定の方法が確立していなかったため，UUCP による準参加 10) が加入している.

JAIN 研究グループは実際に広域ネットワークを構築，学術情報ネットワークを IP の伝送媒

その参加組織の分布図を図 1 に

1992年 9 月の時点で 73 組織(うち IP 接続 63，IP/X.25 接続では，仮想的にどの 2 点間をも直接接運営しながら，技術的問題点を検討，解決することとな続することができる.しかし，同時に接続状態となる仮った.

想コネクションの数には制限がある(通常 31) ため，すべての 2 点間を同時に接続することはできない.また，

かめやま

ゆきよし東北大学電気通信研究所

ネットワーク管理・運営を 1 箇所で集中して行なうのがひらばる

まさき東京大学情報ネットワークシステ

難しいことが初期の経験からわかった.そこで，ム運用センター

1992 年 12 月号

JAIN

では，全国をいくつかの地区に分害Ijし，それらの地区内© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

(33)599表 1

JAIN 各地区の組織数

合，IIP 接続 I (うち IP/X.25) IUUCP 接続JNOC
北海道大学

ラ

東北大学

8234。

筑波大学

11119京都大学

7大阪大学

日

広島大学

予

九州大学

10653863

I 46

合計 I

2274. JNOC 以外の組織とも接続をもつことが可能
このうち，1, 2 は短所であり， 3, 4 は長所である.

。
。

310

各地区の代表組織を JAIN

OperationCenter(J NOC) と呼び，

Network

JNOC 以外の組遠隔ログインなとー会話的な利用の際には，パケット交換のオーパヘッドが大きいため，9.6K あるいは 19.2

Kbps の SLIP 接続に比べるといちじるしく性能が劣る.一方，SMTP (電子メイル)， NNTP(ニュース)など応答性をそれほど必要としない応用では十分に利用可能である.

FTP(ファイル転送)では，64Kbps の IP/X.25 の場合，実効的に 20-30 Kbps 程度の速度が出ている.

織をリーフ組織と呼ぶ.

表 1 に，り3. JNOC 側に特別な設備が不要の接続と地区の代表組織聞の接続との 2 段の階層権造を採っている.

性が惑い2. 学術情報ネットワークの制約(たとえば休止)あ。

名古屋大学

東京大学

IP/X.25 による接続の特徴は以下のとおりである.

1. パケット交換のオーパヘッドが加わるため，応答現在の JAIN の地区構成と地区ごとの組織

4.
2 JAIN の接続技術と経路制御
IP/X.25 による広域ネットワークの構築は，数をあげる.
すべての JNOC 問は IP/X.25 により直接接続し，これを JAIN パックボーンと呼ぶ.

JNOC は，通信の中継だけでなく， JAIN 運用上の基幹組織として，各地IP/X.25 ネットワークを構築，運営しながら技術的課題を整理，解決してきた.

1. IP/X.25 による接続技術区の中心となっている.
リーフ組織は L 、ずれかの JNOC と IP/X.25 または直接 IP 接続する.

世界的にも成功例が少ない. JAIN 研究グループでは，実際にIP/X.25 で接続している組織は，JAIN ゲートウェイ(専用ルータあるし、はワークステーション)において，IP/X.25 のインターフェースは，障害に対するパックアップやトラフィックの分散化などNETWORK 型，の目的で，他の JNOC と接続することも許される.ま現がある. IP アドレスの付与および経路制御におけるた，柔軟性の観点から，POINTOPOINT 型の実装が望まて，実際の接続はかなり複雑になっており，全体としてしい.

POINTOPOINT 型を主としなが効率のよい経路制御を行なうことが重要な課題である.

らも，専用ルータなど NETWORK 型インタフェースリーフ同士の接続をもつこともできる.

したがっ

POINTOPOINT 型の 2 通りの実JAIN では，他の広域 IP ネットワークとは，東京大学，京都大学，のゲートウェイの存在を考慮した設定を行なっている.

WIDE Internet との相互接続を行ない，また， JAIN ゲートウェイでは電子メイルなどのアプリ

九州大学で，また，東京大学で TISN と，京都大学で GENOMEネットワークとの相互接続を行なっている.

4. JAIN のネットワーク構築と運用ケーションを動かさず，単機能に徹することとして，安定した運用を可能にしている.

2.

経路制御

JAIN のような広域の IP/X.25 ネットワークにおい4.
1 IP/X.25 による接続ては，接続関係が複雑になり得るため，経路制御は非常JAIN への接続技術には， JNOC と直接 IP 接続(下に重要な問題である.

位層として SLIP あるいは HDLC 等を使用)する方

JAIN では，動的経路制御プロトコルとして，RIP法もあるが，学術情報センターの X.25 パケット網を利(RautingInformationProtocol) を採用した.経路用し，制御プログラム gated は，る.

IP/X.25 接続により参加する組織が大半を占め

IP/X.25 接続の場合，速度は，64Kbps , 48Kbps ,もち，国内外の各ゲートウェイで広く用いられている.

しかし，既存の gated で、は， JAIN での経路制御の要9.6Kbps のいずれかである.

専用線を用いて直接 IP 接続する方法と比較した場

600(34)

経路情報の防御等の機能を求を十分に満たすことができなかったため，© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

JAIN でオベレーションズ・リサーチ

4
図 220824JAIN の利用状況(総通信量)
図 3

JAIN の利用状況(サーピスごと)

は，疑似インタフェースの導入，デフォルト経路制御，

動的なリンクの生成・消滅への対応などの改造を施し，なっている.

JAIN パックボーンのゲートウェイで用いている[ 5].

ば，平均的な大学における IP 接続の実態を推測するここの改造版 gated は十分安定して作動している.とができる.

また，他の広域ネットワークと複数の地点で接続することによる経路制御の問題について，一般的なモデルでの解決方法を提案し，WIDEInternet との聞で実現ししたがって，JAIN の利用状況を調べれ一例として，東京大学の JNOC ゲートウェイ jain­

bb 上での測定結果を示す [6 ].これは，1992年 3 月のある日の 0 時から 24時までの記録である.測定は. X.25レベルの通信の完全なダンプをとり，その結果を適当なている.

4.
3 JAIN の管理，運用フィルタにかける，とし、う方法により行なった. jain‑bb

JAIN は研究ネットワークであり，運用のための専任は，JAIN 東京地区内の組織相互，JAIN 東京地区との人員をもたない.しかし，各地の JNOC を中心としJAIN の他地区の聞の他. JAIN 内の組織と外部の広域た分散的管理・運営を行なうことにより，新規参加組織ネットワーク(海外を含む)の間の通信を中継していへの技術的支援や，ネットワーク障害時の対処などを十る.

分に行なうことができている.一極集中型管理に比べ，

図 2 は，総通信量の時間的推移である.外国からのニ

分散管理は，地域ごとの事情に通じた人により，きめ細ュース記事などのため，夜間でもある程度の通信が行なか L 、対応、が可能になる，という利点がある.

われている.

各地区における管理のほかに， JAIN 全体の管理として，ping コマンド等による到達性のチェック，経路情

図 3 は，である.

サービス(ポート)ごとの 1 日通算通信量

FTP (ファイル転送)， NNTP (ニュース)，報のチェックなどを定期的に行なっている.また，各地SMTP(電子メイル)など広く普及しているアプリケー

区における管理者リストの和集合として， JAIN 管理者ションが上位を占めている.一方，

TELNET (遠隔ロ全体のメイリングリストが構成され，ここでの議論が，グイン)など対話的利用も，応答速度が惑い中で，あるJAIN の運営方針に反映される仕組みとなっている.

程度されていることがわかる.その他の項目の中では，

なお，JAIN は WIDE ， TISN など他の広域ネットワークと協調して日本の IP インターネットの管理，運営にあたり，また，日本ネットワークインフォメーションセンタ一等の活動を積極的に支援している.

SHELL (遠隔コマンド実行)などが多く見られる.
また，

ROUTE (経路制御)パケットが 1/4 とかなり大きな割合を占めている.

ROUTE は，実際の通信の有無にかかわらず一定間隔で常にパケットを出すので，

5. JAIN の利用状況

実際に 1/4 の帯域を占めているわけではないが，いずれJAIN は必ずしも高速のネットワークではないが，国内の IP インターネットを構成するネットワークの l っとして，多くの組織にとって，主たる対外接続の窓口と1992 年 12 月号

NTP (時刻合わせ)，にせよ，オーパヘッドなので，その削減は今後の課題である.

図 4 は， JAIN 東京地区 (T) ， JAIN のその他の地区© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

(35)801(%)

JAIN が地区ネットワークとその相互接続という 2 階

100層を採用したことが伏線となって，各地に地域ネットワーク[7]が誕生しつつある.

JAIN は，バックボーンネットワークと地域ネットワークの関係，その環境下での日本の学術研究ネットワークのあり方などについて，今後も一定の役割を果たしていくことになるだろう.
[謝辞]
東北大学野口正一教授をはじめ， JAIN の研究，運営にたずさわる多くのメンパーの協力があった.慶応義塾大学村井純助教授をはじめとする WIDE プロジェクトのメンパー，東京大学高田広章氏には，多方面にわたる協力をいただいた.ここに記して謝意を表わす.
図 4(J),JAIN の利用状況(地区内/地区間別)

JAIN 以外 (0) の 3 者間での通信の割合の時間的変遷である.

jain-bb は JAIN と外部ネットワーク

本研究は文部省科学研究費補助金総合研究ωf 高度学術インターネットワークの構築と高度応用技術の研究」(代表・東北大学野口正一教授)の援助を受けている.との接続も提供しているので， J-O 聞の通信がかなりの量を占めている.

[1J 大学内ネットワークの相互接続の諸問題シンポジートウェイ聞のパケット等である.

ウム論文集，

6. おわりに
本稿では，

参意文献

図中の 133.69 というのは， JAIN ゲ

1990.

2J 日本におけるアカデミックネットワークの相互接ネットワークとしての JAIN の現状につ続の諸問題シンポジウム論文集，

1992.

いて述べた.いうまでもなく， JAIN は研究のグループ[3J 平原正樹: X.25 網を利用した IP ネットワークであり，本稿で述べたネットワーク構築，運営に関するの構築，情報処理学会マルチメディア通信と分散処理技術のほか，IP ネットワーク環境でのニュースシステ

研究会報告，

Vol.91 , No.53 , 91-DSP-51-3 , 1
991.

ネットワー

[4J Douglas E. Comer:Internetworking with

クに関連する各種のテーマについて研究が行なわれていrchitec
ｭ
TCP/IP:Principles , Protocols , and A

ムや ISDN によるネットワーク構築など，る [1 ，2J.

ture , Prentice-Hall , 1
988.

ネットワークとして見た場合，JAINは北海道から沖縄までの広い範囲をカパーしており，他の広域ネットワークと比較しても，地方の大学，高専の参加が多い.また，地域割の管理を導入しており，各地域の大学の学内ネットワークが広域ネットワークへ接続することを容易

論文集，

pp.6-11 , 1
992.

[6J 亀山幸義: JAIN の利用状況の測定と分析， [2J
論文集，

pp.19-27 , 1
992.

[7] r地域ネットワークの課題 J 研究会論文集，
大学大型計算機センター，にしている.

多多

802(36)[5J 平原正樹: JAIN の現状と相互接続の技術， [2J

多多考多© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

東京

1992.

勢多

オベレーションズ・リサーチ