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高速IPv6ネットワークにおける
トラフィック制御技術に関する研究開発
平成13年度 ギガビットネットワーク利活用研究開発制度
慶應義塾大学環境情報学部
中村・南研究室
旭川医科大学
情報処理センター
発表内容
研究開発の概要
研究開発の体制
研究開発内容
実証実験
結語
通信・放送機構 研究成果発表会 (05/27/2002)
研究開発の概要
研究開発の背景
IPv6の普及

IPv4で出来ないことをやってみせる

IPv4で出来ることは、もちろんぜんぶできる
IPv6技術開発におけるトラフィック制御
通信・放送機構 研究成果発表会 (05/27/2002)
トラフィック制御技術
パケット交換ネットワーク
高速化すると...
 末端ノードでの制御の必要性！
通信・放送機構 研究成果発表会 (05/27/2002)
アプローチ
末端ノードにおけるトラフィック制御
クラスタリング環境への対応
もちろん、IPｖ６で！
通信・放送機構 研究成果発表会 (05/27/2002)
実証実験
IPv6ネットワークの有用性を実証的に示す必要性
医療への応用



通信の暗号化と、患者の診療情報の保護
大きなアドレス空間＋自動設定機能と、
多くの医療用機器が存在する病院という環境
通信の品質保証と、医療用アプリケーションの特性
旭川医科大学での実証実験

IPv6クラスタの公開運用
通信・放送機構 研究成果発表会 (05/27/2002)
研究概要のまとめ
Phase 1: トラフィック制御技術の研究開発
Phase2: クラスタ環境への応用技術開発
Phase3: 実証実験(サーバクラスタの公開運用)
通信・放送機構 研究成果発表会 (05/27/2002)
研究開発の体制
参加研究者
研究代表者：

中村 修
（慶應義塾大学環境情報学部助教授）
トラフィック制御に関する研究担当：
 南 政樹
（慶應義塾大学環境情報学部専任講師）
 奥村 貴史
（旭川医科大学医学部医学科）
医療用アプリケーションに関する研究担当：
 坂本 尚志
（旭川医科大学医学部教授・情報処理センター長）
 廣川 博之
（旭川医科大学医学部教授・付属病院医療情報部長）
 岡崎 知也
（旭川医科大学 情報処理センター）
通信・放送機構 研究成果発表会 (05/27/2002)
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研究領域を異にする両機関によるコラボレーションを
行うために、WIDEプロジェクトの支援を受け、新た
に旭川医科大学情報処理センター内に設置した研究室
医療用ネットワークにおける
QoS研究に特化
国内外諸組織との協力関係
通信・放送機構 研究成果発表会 (05/27/2002)
研究用広域ネットワーク
IPv4
ATM 5M
AMC-LAN
SINET
北 海 道 大 学
大型計算機センター
FastEther
IPv6
ATM
1.5M
旭川医科大学情報処理センター
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通信・放送機構 研究成果発表会 (05/27/2002)
JGN
Keio SFC.
GbE
東京大学
インテリジェント
ラボラトリ
慶 應 義 塾 大 学
環 境 情 報 学 部
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研究開発内容
高速IPv6ネットワークにおけるトラフィック制御技術
従来のホストトラフィック制御
Modern OS
通信・放送機構 研究成果発表会 (05/27/2002)
Dummynet, LTS
MS QoS Manager
新たな制御モデル
ネットワークインターフェースの仮想化サービス
BEFORE
通信・放送機構 研究成果発表会 (05/27/2002)
AFTER
階層的な資源保護モデル
通信・放送機構 研究成果発表会 (05/27/2002)
制御の粒度における高い柔軟性
Per-Process
通信・放送機構 研究成果発表会 (05/27/2002)
Per-Flow
Per-Thread
多様なネットワーク制御の実現
Fair Queuing
通信・放送機構 研究成果発表会 (05/27/2002)
Packet shaping
制御用コマンド
% netnice -i fxp0 2002 64Kbps
2002
2003
VIF_1
fxp0
通信・放送機構 研究成果発表会 (05/27/2002)
fxp0
クラスタトラフィック制御技術
QoSマネージャ: Netniced
netniced
httpd
HTML
CGI
Pseudo-stream
Packet Shaper
45Mbps
Priority Queue
http
stream
Constant Bit Rate Stream
通信・放送機構 研究成果発表会 (05/27/2002)
実証実験
実験環境
The IPv6 Cluster
Simulated traffic
Node
TG
Router
v6
Node
Router
LAN traffic
Trans.
Node
v6
v6
LAN
v4
Internet
Node
WAN traffic
FS
Trans.
JGN
RAID
(400GB)
通信・放送機構 研究成果発表会 (05/27/2002)
v6
v4
旭川医科大学コミュニティサイト
http://www.kyokui.net
通信・放送機構 研究成果発表会 (05/27/2002)
電子シラバス
通信・放送機構 研究成果発表会 (05/27/2002)
利用統計
WAN
LAN トラフィック
トラフィック
時間別トラフィック
曜日別トラフィック
通信・放送機構 研究成果発表会 (05/27/2002)
結語
研究成果のまとめ
オペレーティングシステムにおけるネットワーク制御機構の研究
負荷分散クラスタにおけるトラフィック制御機構の研究
旭川医大における実証実験
研究論文
T. Okumura, D. Mosse, M. Minami, and O. Nakamura, Operating System Support for
Network Control: a Virtual Network Interface approach for end-host OSs.,
International Workshop on Quality of Service 2002, ACM, May 2002.
T. Okumura, D. Mosse, M. Minami, and O. Nakamura, Quality of Service Manager for
Server Clusters: An End-host Retrofitting Event-Handler approach with netnice,
Mar 2002. (Submitted).
岡崎 知也、奥村 貴史、山上 浩志、廣川 博之、坂本 尚志『旭川医科大学におけるキ
ャンパスLANのIPv6対応化』,第6回遠隔医療研究会,日本医療情報学会,2002
年7月.
岡崎 知也、奥村 貴史、廣川 博之、坂本 尚志『旭川医科大学におけるIPv6を利用した
電子シラバスの試み』,第6回遠隔医療研究会,日本医療情報学会,2002年7月.
通信・放送機構 研究成果発表会 (05/27/2002)