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

2003 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: 計 宇生 国立情報学研究所, ソフトウェア研究系, 助教授 (80225333) ; 安部 俊二 国立情報学研究所, 情報基盤研究系, 助教授 (00280561) ; 松方 純 国立情報学研究所, 情報基盤研究系, 助教授 (70173820) ; 長谷川 亨 (株)KDDI研究所, 主管研究員・国立情報学研究所・情報基盤研究系, 客員教授 ; 藤野 貴之 国立情報学研究所, 情報基盤研究系, 助手 (60300703)
• キーワード: 超高速インターネット / 光インターネット / 次世代インターネット / GMPLS / 光スイッチ / 光バースト・スイッチング / Λルータ / 学術情報ネットワーク

研究概要

本研究は、超高速光インターネットで使用するIPルータのルーティング方式を高性能化するために、10Gb/sを超えるIPバックボーンに適用するIPルータの開発(スケーラブルバックプレーン制御の開発)、超高速ネットワークの運用管理と監視(次世代IP運用への適合に関する検討)、ならびに、開発成果の評価を一貫して行うことを目的とする。これにより、当国立情報学研究所によるスーパーSINETの更なる高速化を実現し、日本の超高速研究基盤を展開することにより学術研究の高度化に寄与しようとするものである。
特に、高速インターネット幹線(バックボーン)を経済的に超高速化するために、超高性能ルーティング用のLSI(ASIC)を装備するルータによるパケット中継の比率を下げて、光パスを用いるカットスルーを活用することが有利となる。本研究を開始してから一貫して、カットスルーを実現する光スイッチをルータが制御する方式であるGMPLS(Generalized Multi-Protocol Label Switching)を運用するための方式開発を行ってきた。最終年度である本年度は、GMPLSによる高性能インターネット幹線の実現方式の総合評価を実施した。
昨年度開発した、光波長多重通信(WDM)と波長切替機能を行う光スイッチ(OXC,PXC)を有する光IPルータ(λルータ)を2式用いて、国立情報学研究所と国立天文台の間に付設している実験用ファイバーを流用して超高速インターネット幹線を実現した。尚、別途国立情報学研究所が三菱電機と開発している光スイッチを組合せてネットワーク規模の拡張構成を実現し、同じく評価に活用した。使用した機器は、CISCO Systems社製ルータ、Calient Networks社製光スイッチ、三菱電機製光スイッチ、日本電気製WDM、及び試作した制御ソフトウェア群である。
研究成果は、光伝送・方式における最も権威の高い国際学会として知られるOptical Fiber Communication Conference(OFC)2004(場所:ロスアンゼルス)で発表した。本学会では、40Gb/s伝送の光スイッチによる特性劣化の評価(事前採択論文)、GMPLSによる高速インターネット幹線での実証評価(最新論文として採択、順位2位)の2件である。特に、本研究の開発は世界初であり、実際に稼動させ評価したものとして高い評価を受けた。
以上の学術的栄誉を伴い、本研究は当初の目的が達成された。

研究成果

• [文献書誌] M.Yagi, S.Satomi, S.Tanaka, S.Ryu, S.Asano: "Field Trial of GMPLS-based 40Gbit/s wavelength Path Protection by Photonic Crossconnect with Automatic Chromatic Dispersion Compensation"Optical Fiber Communication Conference(OFC) 2004. WH. WH3 (2004)
• [文献書誌] S.Asano, T.Fujino, et al.: "Field Test of GMPLS All-Optical Path Rerouting"Post Deadline Papers of Optical Fiber Communication Conference(OFC) 2004. PDP. PDP02 (2004)
• [文献書誌] 阿部俊二, 藤野貴之, 計 宇生, 松方 純, 浅野正一郎: "学術情報ネットワークにおける長期依存性トラヒック解析とキュー長テール分布近似法"電子情報通信学会論文誌B. Vol.J86-B No.12. 2487-2500 (2003)
• [文献書誌] 阿部俊二, 藤野貴之, 計宇生, 松方純, 浅野正一郎: "学術情報ネットワークにおけるトラヒック測定データを用いた性能評価法"電子情報通信学会技術報告. IN2003-139(2003-12). 31-36 (2003)
• [文献書誌] 計宇生, 藤野貴之, 阿部俊二, 松方純, 浅野正一郎: "一般的な自己相関性を持つトラヒックの近似解析の方法について"電子情報通信学会技術研究報告. IN2003-29. 29-34 (2003)
• [文献書誌] Y.Ji, T.Fujino, S.Abe, J.Matsukata, S.Asano: "On the Impact of Time Scales on Tail Behavior of Long-Range Dependent Internet Traffic"Proc.of 11th IEEE International Conference on Networks. 13-18 (2003)
• [文献書誌] 計 宇生, 藤野貴之, 阿部俊二, 松方純, 浅野正一郎: "一般的な自己相関特性を持つトラヒックの性能近似の方法について"電子情報通信学会技術研究報告. IN2003-29. 29-34 (2003)
• [文献書誌] X.Zhao, Y.Lei, Y.Ji: "A New Generalized Packet Classification Model"Proc.of the 2^<nd> International Conference on Information Technology and Applications. 68-2. 68-2 (2004)
• [文献書誌] X.Zhao, Y.Ji, Y.Lei: "A Hybrid Approach to Packet Classification"NII Journal. Vol.8. 13-21 (2004)
• [文献書誌] 計 宇生, 藤野貴之, 阿部俊二, 松方 純, 浅野正一郎: "時間スケールを考慮した長期依存性トラヒックの性能解析"情報処理学会論文誌. Vol.45,No.5(掲載予定). (2004)
• [文献書誌] J.Phuritatkul, Y.Ji, J.Matsukata, K.Ono: "Burst Scheduling Algorithms for Providing Quality-of-Service(QoS) in Optical Burst Switched Networks"8^<th> World Multiconference on Systemics, Cybernetics and Informatics (SCI2004). (Accepted). (2004)
• [文献書誌] J.Phuritatkul, Y.Ji: "Buffer and Bandwidth Allocation Algorithm for Quality of Service Provisioning in WDM Optical Burst Switching Networks"7^<th> IEEE International Conference on High Speed Networks and Multimedia Communications (HSNMC'04). (Accepted). (2004)
• [文献書誌] 藤野貴之, 阿部俊二, 計 宇生, 松方 純, 浅野正一郎: "ラベルスイッチ技術を使用したサーバ分散方式の検討"電子情報通信学会技術研究報告. IN2003-149. 35-40 (2003)
• [文献書誌] 藤野貴之, 阿部俊二, 計宇生, 松方純, 浅野正一郎: "SINETにおけるIPv6レジストリシステムの構築"NII Journal. No.7. 61-68 (2003)
• [文献書誌] T.Hasegawa, T.Hasegawa, N.Kawaguchi, K.Fujisawa, K.Takashima, H.Uose, S.Asano: "2.488 Gbps Optical-connected Realtime VLBI Observation Testbed - A Multi-Gigabit-Rate Distributed Application in Astronomy"Proc.of IEEE GLOBECOM 2003. Session GC_12. GC12-7 (2003)