超高速インターネットルータに適用するスケーラブルIPルーティング制御

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12450159
• 研究機関: 国立情報学研究所
• 研究代表者: 浅野 正一郎 国立情報学研究所, 情報基盤研究系, 教授 (50092119)
• 研究分担者: 阿部 俊二 国立情報学研究所, 実証研究センター, 助教授 (00280561) ; 漆谷 重雄 国立情報学研究所, 実証研究センター, 客員助教授 ; 松方 純 国立情報学研究所, 情報基盤研究系, 助教授 (70173820) ; 魚瀬 尚郎 NTT情報プラットフォーム研究所, 主幹研究員 ; 趙 偉平 国立情報学研究所, 情報メディア研究系, 助教授 (80260016)
• キーワード: 超高速ルータ / インターネット / スケーラブル制御 / IPv6 / フォトニック・ネットワーク / 超高速パケット処理 / 品質制御(QoS) / マルチキャスト処理

研究概要

米国NSFがvBNS(very highspeed Backbone Network Service)の運用を開始して以来、世界の研究ネットワークは超高速化している。1999年からは、カナダCANARIEプロジェクトでCA^*net3と称する1Gb/s以上の超高速研究ネットワークが運用され、欧州(TEN-155)、ドイツ(DFN)、フランス(RENATER)、オランダ(SURFNET)、,北欧(NORDUnet)でもこれを追随する超高速化が検討されている。
このような超高速回線を使用するインターネットの主要な技術開発課題は、超高速回線間にインターネット・パケット(IPパケット)をルーティングする役割を担うルータの性能限界を打破することである。即ち、現在17MPPS(million packet per second:17MPPSは10Gb/sの回線速度に相当する)の能力を限界とする性能を、当面40Gb/sの速度が制御できる能力に向上させ、更に高速回線に対しても目処を持つことである。このために本年度は、国立情報学研究所(千代田区一ツ橋に所在)と国立天文台(三鷹市に所在)間に、NTTの協力を得て、実証評価用の光ケーブルを設け、国立情報学研究所が保有する波長多重伝送装置(WDM)により10Gb/sの回線を構成した。
具体的には、以下の研究活動を行った。
(1)国立情報学研究所と国立天文台の間に構成する実証評価伝送路の特性を、購入機材を用いて解析した。(浅野、魚瀬)
(2)特性解析の結果、波形歪が許容限界を超えることが判明したために、国立情報学研究所から国立天文台、並びに逆方向の夫々の特性を補償するために、等価回路を設計した。これを特注し、伝送特性の改善が図られることを確認した。(浅野、魚瀬)
(3)共有メモリ型のルーティング制御装置を実装して、実証回線で基本特性の評価を実施した。(漆谷)
(4)前述のカナダCA^*net3と米国Abileneの合同研究会合が8月にカナダ・トロント市で開催され、光(フォトニック)研究ネットワークを可能とするルータ開発が検討され、本研究成果を方向すると共に技術検討を集中的に実施した。(松方、趙、漆谷)
(5)同時に、IPv6を取り上げ、このために必要となるルータの開発目標を検討した。(松方)
以上により、平成12年度に計画した予備検討を予定通り実施すると同時に、世界の研究ネットワークに関係する研究者と技術検討を実施し、光ネットワークの実用化に必要となる研究課題を検討し、将来の基礎を築いている。

研究成果

• [文献書誌] S.Asano et.al.: "Real-Time Cell Arrival Sequence Estimation and Simulation for IP-over-ATM Networks"電子情報通信学会論文誌. Vol.E84-B,No.3. 634-643 (2001)
• [文献書誌] S.Asano et.al.: "Network Engineering Based on Real-time Traffic Monitoring for an Internet Backbone"Proceedings of International Switching Symposium. ISS2000. 122.1-122.7 (2000)
• [文献書誌] S.Asano et.al.: "Study on the Self-Similarity of MPEG2 Video Traffic and the Effect for Transmission Quality"Proceedings of IEEE International 10^<th> Packet Video Conference. PV2000. 25.1-25.10 (2000)
• [文献書誌] S.Urushidani et.al.: "A High-Performance Photonic Switch Architecture for Free Space Switching"電子情報通信学会論文誌. E82-B,No.2. 298-305 (1999)
• [文献書誌] S.Urushidani et.al.: "A High-Performance Multicast Switch and Its Feasibility Study"電子情報通信学会論文誌. E81-B,No.2. 284-296 (1998)
• [文献書誌] S.Asano et.al.: "Assignment of End-end Transmission QoS in WAN Environment"Proceedings of SPIE International Symposium. SPIE. 26-33 (1998)
• [文献書誌] S.Asano et.al.: "Routing Algorithm for Asymmetric Multi-Destination Connections in Multicast Networks"電子情報通信学会論文誌. Vol.E81-B,No.8. 1582-1589 (1998)
• [文献書誌] S.Asano et.al.: "An Approach for Cluster Based Multicast Routing in Large Scale Networks"電子情報通信学会論文誌. Vol.E81-B,No.5. 1029-1040 (1998)