Transcript 第五回
インターネット概論
第5回
パケットに乗って旅をしよう
インターネットは、鉄道網
鉄道会社: ISP
路線: AS
駅名: ホスト名(アドレス)
ターミナル駅: IX
乗客: IPパケット
切符: ヘッダ
支店: Sourceアドレス
終点: Destinationアドレス
インターネットは、ネットワークが相互に接続することによっ
て、全世界を包むようなネットワークを形成している。
IPパケット
ヘッダとデータ
このパケットが世界中のネットワークを渡り歩く
切符
宛先 送信元
その他
情報
IPヘッダ
データ
1995年06月:(C)2000 Impress Corporation
IIJ 国内バックボーン
IIJ 東京エリアバックボーン
IIJの国際ネットワーク
IIJ US国内バックボーン
OCN バックボーン
国内のNation Wideなネットワーク
学術系
WIDEインターネット
SINET
慶應、東大、奈良先端、北陸先端、阪大、京大,etc
国公立大学
商用ISP
OCN、JT キャリア系
IIJ、SONET、InfoWeb
UUnet, Level3, Global Crossing
Uunet 国際バックボーン
Uunet アメリカ国内バックボーン
Uunetカリフォルニア エリア
Uunetアジア
インターネットは、パケット交換
電話回線は、回線交換
電話番号を最初に回して、セッション(弧)を確
立(張る)
その後は,このセッションにデータを流す
インターネットは、一個づつのパケットにアドレス
が書いてある
回線交換方式
利用する人が回線を占有
回線
ホストA
ホストB
パケット交換技術
データをパケットに分割して回線に流す
データ
パケット化
データの
再構築
再構成された
データ
ネットワーク
による転送
パケット交換方式
複数人でネットワークを共有しやすい
回線
パケットの配送: 経路制御
発信元から目的地に到達するためには、数多く
の経路が存在する
どの経路を流すかを制御する:経路制御(ルー
ティング)
発信元
目的地
中継ノード
中継ノードでのパケット転送
中継ノードが各パケットの宛先を見て転送先を
判断
A宛はこっち
A宛のパケット
A宛のパケット
ルータ
IPでのルーティングを行うのがIPルータ
インターネット接続組織
インターネット接続組織
IP転送の仕組み
パケットの中のIPヘッダに
入っている宛先をチェック、
そして転送
送信データ
IPヘッダ
IP転送のイメージ
パケットは乗客、ルータは駅+駅員
武蔵小金井
にいきたいん
ですけど
品川駅
2番線の電車をご
利用下さい
乗客(パケット太郎)
駅員
IP Forwarding
Routing Table Lookup
Dst NH I/F
A B B N1
C
B N1
D
B N1
N1
AからDへの通信
C
N2
B
D
Routing Table Lookup
Dst NH I/F
A
A N1
C
C N2
D
D N3
N3
AS
AS単位で経路を集約
AS
AS
AS
AS
実際にパケットに乗って旅行しよう!
traceroute コマンドを使ってみよう
「traceroute www.asahi.com」など
Windowsの場合には,
「tracert www.asahi.com」
Traceroute を使うと、どのようにパケットが転送
されているかがわかる
www.wisconsin.edu
へのTraceroute 出力
Tracing route to www.wisconsin.edu [144.92.208.25]
over a maximum of 30 hops:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
<10 ms
<10 ms
<10 ms
<10 ms
<10 ms
<10 ms
190 ms
190 ms
190 ms
190 ms
201 ms
<10 ms
<10 ms
<10 ms
<10 ms
<10 ms
<10 ms
190 ms
200 ms
190 ms
200 ms
200 ms
Trace complete.
<10 ms rg-gate.sfc.wide.ad.jp [203.178.143.129] ここらへんで、
<10 ms cisco11.fujisawa.wide.ad.jp [203.178.137.78]
海底ケーブルを通っている
<10 ms foundry2.otemachi.wide.ad.jp [203.178.138.227]
10 ms cisco2.otemachi.wide.ad.jp [203.178.140.193]
<10 ms cisco5.otemachi.wide.ad.jp [203.178.137.37]
10 ms 203.181.248.207
191 ms starlight-tpr2.jp.apan.net [203.181.248.213]
201 ms m5-m10.startap.net [206.220.240.105]
201 ms uwmadison-st.startap.net [206.220.240.162]
201 ms 144.92.128.214
200 ms ois3.uwsa.edu [144.92.208.25]
WIDE
APAN
StarTap
ウィスコンシン大学
KDDI大手町ビル
国内最大のIX
NSPIXP-2
JPIX
約100ぐらいのISPがこ
こで相互に接続されてい
る
ネットワーク施設
IPルータなどはNOCと呼ばれるネットワーク収
容施設に置かれる
NOC(Network Operation Center)
様々な機器が置かれている
NOC
Network Operation Center
ネットワーク機器を置く場所
ルータなどが置いてある
NOC
日本国内の光ケーブル
Japan-US
•
•
•
•
•
•
日米間の海底ケーブル
カリフォルニア、ハワイ、日本
ループ構造
4ペアーの光ファイバー
160Gbit/s per fiber(10Gの16多重)
Minimum design capacity: 640Gbit/s
最近の日米間の海底ケーブル
• Japan-US 640G
• US-China 80G
• PC-1 80G (Upgradable 160G)
• 日米間の国際電話+FAX: 100Mbps
Japan-US 陸揚げポイント
Terminal
Terminal Party
Location
T1
MCI-WorldCom
Morro Bya, California, USA
T2
AT&T
Makaha, Oahu, Hawaii, USA
T3
KDD
Shima, JAPAN
T4
JT
Maruyama, JAPAN
T5
NTTWN
Kitaibaraki, JAPAN
T6
AT&T
Manchester, California, USA
海外線(海底ケーブル)
NTTすばる
ファイバ陸揚げ
Qwest Network map
光ファイバーの整備(1)
•
Qwest (旧US West) の列車
http://www.trainweb.org/
光ファイバーの整備(2)
光ファイバーの整備(3)
光ファイバーの整備(4)
いくつかの場所にいってみよう
www.mit.edu
www.sun.com
パキスタン
www.tourism.gov.pk
南アフリカ
Home.global.co.za
最近のUSの大学のネットワー
ク
• 大学間、研究者間の広帯域ネットワーク
– Abilene
– vBNS
• その他の一般的なコネクティビティ
– 商用ISPサービスを契約
ルータでのIP転送
ルータは経路テーブルを保持
経路テーブル
宛先ごとに次に渡すルータが記述してある
経路テーブルを引く事により経路を確定
経路テーブル
経路テーブルは道路標識のようなもの
藤沢
東京
北海道
ネットワークA
ネットワークB
ネットワークC
次を左
次を右
次を右
→
←
→
経路の集約
インターネットには無数のコンピュータが接続し
ている
それら全部のコンピュータを宛先として登録して
おくのは不可能
インターネットでは、経路を集約して扱う
経路の集約(セグメント)
ホストではなく、ネットワークに対する経路の利
用
ホストごとに持つのは無駄
必要な経路数が減る
133.27.4.121
133.27.4.100
133.27.4.0~
133.27.4.255
はこっち↓
133.27.4.200
経路の集約(ネットワーク)
さらに、複数のネットワークをまとめる事もできる
203.178.1.*~ 203.178.3.*
は
こっち↓
203.178.1.*
203.178.2.*
203.178.3.*
さらに経路をまとめた状態
AS(Autonomous System)ごとに経路を集約
ASは管理ドメイン
例えば、
IIJ
SO-NET
OCN
2段階の経路情報
インターネットでは、AS間とAS内では別の経路
情報を使っている
AS間(より、集約されている)
AS内(細かい情報が載っている)
例
高速道路では、東京に近づくと、有楽町などの、より
細かい地名が出てくる
経路制御
インターネット上の無数のネットワークに対す
る経路の計算を全部人間が考えるのは不可
能
経路数が多すぎる
経路は変更される可能性がある
ルータによる動的な経路計算が必要
動的経路制御機構が利用されている
経路制御情報の交換
AS内とAS間で異なる経路制御機構を利用
IGP(Interior Gateway Protocol)
OSPF、RIP、IS-IS など
EGP(Exterior Gateway Protocol)
BGPなど