ータの比較が難しかった また 詳細なデータを把握したい場合に 5 分平均の値までしか参照できなかった このため 柏市教育委員会から より詳細なトラフィックの変動を把握したいという要望が高まった そこで本研究では RRDtool ( Round Robin Database tool)[6][7][8

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1 柏市教育用イントラネット はやて における ネットワークの総合監視ツールの開発 麗澤大学国際経済学部国際経済学科 Endou Keisuke 概要 : 千葉県柏市では 柏市教育委員会によって広域 Ethernet サービスを用いた教育用イントラネット ( 通称 はやて ) の運用が行われている 柏市の教育用ネットワークは市内のデータセンタで管理されており データセンタ内の基幹ルータと各学校に置かれる Layer3 スイッチングハブを介して校内 LAN と接続されている 現在 各学校のトラフィックは 2004 年に大塚香織が開発した ポート単位のトラフィック測定システム (Pinga ) によって監視されている これは MRTG (Multi Router Traffic Grapher) を用いてグラフ化され 記録されているものである しかし 柏市教育委員会から より詳細なトラフィックの変動やプロトコル別の利用率 アクセス回線の速度を把握できるツールが欲しいという要望が高まってきた そこでこれらの要望をふまえ 本システムでは RRDtool(Round Robin Database tool ) を用いたツール群を開発した 本システムの主な機能は (1) トラフィックの測定 (2) プロトコル別の利用率の測定 (3) アクセス回線の速度の測定 (4)Google Map を用いたクリッカブルマップの開発 の 4 つである データセンタに設置したサーバでは (1) と (2) の機能が また柏市の各学校に設置されている ネットワーク監視システム (ANNEX2) では (1) から (3) の機能が稼動している また 分散稼動している各サーバの情報を (4) の地図情報表示機能を用いて集約することにより 学校ごとのネットワークの状態と位置の把握を容易にできるようにした 本報告では これらのネットワークの総合監視ツール群 (Pingo) について報告する キーワード :RRDtool, 柏市教育委員会, はやて,MRTG,L3-SW,Netperf,ANNEX2,GoogleMap 1. はじめに千葉県柏市では現在 柏市教育委員会によって教育用イントラネット はやて が運用されている ネットワークの管理者にとって教育用イントラネットを安全に運用する事は 市内の小中学校で職員や生徒が安心して授業を行えるようにするためにも重要である そのために ルータやスイッチが正常に稼動しているか 異常なトラフィックが流れていないかどうか を把握する事は欠かせない事のひとつである 現在 はやて では ポート単位のトラフィック測定システム (Pinga) [1][2][3] によって柏市の全小中学校で MRTG(Multi Router traffic Grapher) を利用したトラフィックの監視が行われている しかし MRTG のグラフは図 1 のようにトラフィックの量によって最大値が自動的に変化してしまうため 現在と過去のデ 第 7 回麗澤大学情報系ゼミ合同卒論発表会論文集 17

2 ータの比較が難しかった また 詳細なデータを把握したい場合に 5 分平均の値までしか参照できなかった このため 柏市教育委員会から より詳細なトラフィックの変動を把握したいという要望が高まった そこで本研究では RRDtool ( Round Robin Database tool)[6][7][8][9] を利用して Pinga よりも詳細なトラフィックの変動を監視する事を目的とした また ネットワークを総合的に監視するために トラフィックの測定記録の他に 全小中学校のプロトコル別利用率とアクセス回線の速度を監視する機能も追加し ネットワークの状態を総合的に監視する事を可能とする ネットワーク総合監視ツール Pingo ( Penguin IP Network Graphical 図.1 MRTG によるトラフィックのグラフ上と下のグラフは異なる日のグラフである このように トラフィックの量によって縦軸の値が自動的に変化してしまうため 2 つのグラフを単純に比べることは難しい Observation tools) の開発を行う事となった 2. はやて の構造と Pinga ここで 先行研究となっている Pinga と柏市教育委員会の教育用ネットワーク はやて についてまとめる 2-1. はやて の構造について はやて とは柏市教育委員会によって運営されている教育用のイントラネットである 市内の 62 ヶ所にある小中学校と柏市教育研究所のネットワークは 同じく市内にある KDDI のデータセンタで管理されている データセンタには はやて の基幹となるルータや上位 L3SW( レイヤ 3 スイッチングハブ ) サーバ群が収容されている データセンタにある上位 L3SW は市内の小中学校のネットワークを集約しており 各小中学校からインターネットにアクセスする時は必ずこのスイッチを経由する はやて の構造をまとめると図 2 のようになる 各小中学校の教室や職員室からインターネットにアクセスする時は まず各小中学校に設置されている L3SW を経由する この L3SW は各学校の上位スイッチとなる そして この L3SW からデータセンタにあるさらに上位の L3SW へと接続される この上位 L3SW から はやて の基幹ルータへと接続され そこからインターネットへと接続される ( 図 2 参照 ) はやて 基幹ルータ インターネットへ データセンタ サーバ群 柏市の各小中学校 上位 L3SW 柏市教育研究所 校内 LAN L3SW L3SW 研究所の LAN サーバや職員室 教室の PC 研究所のサーバや PC 図.2 はやて の構造柏市の小中学校と柏市教育研究所のサーバや PC は各組織の LAN の上位となる L3SW へと接続されている この L3SW を介してデータセンタにある上位 L3SW と接続される そして 同じくデータセンタにある基幹ルータを経由してインターネットへと接続される 18

3 麗澤大学 データセンタ Pingo/N 柏市教育研究所 Pingo/A Pingo/R インターネット Pingo/E 土南部小学校 はやて Pingo/A 図.3 Pingo サーバの稼動の構造 Pingo はこのように分散稼動している 麗澤大学では Pingo/R はやて 内部ではデータセンタで Pingo/N 柏市教育研究所で Pingo/A と Pingo/E 土南部小学校で Pingo/A がそれぞれ稼動している 2-2. Pinga について Pinga は 2004 年度大塚研究室卒業生大塚香織によって開発された ポート単位のトラフィック測定システム で 正式名称は Penguin Intra Network traffic Grapher All port observations である 現在 Pinga は データセンタの基幹ルータと上位 L3SW また柏市の 62 ヶ所の学校と柏市教育研究所で MRTG を利用したトラフィックの監視を行っている L3SW の全ポートのトラフィックを測定しているので 何か異常なトラフィックが観察された場合に それがどの学校のどのポートからのトラフィックかを調べることができる 3. Pingo の仕組みと構成次に Pingo の機能について詳細をまとめる 3-1. Pingo の基本構造 Pinga の機能を拡張し またネットワークの状態を総合的に監視するために本研究で開発するシステムでは RRDtool を利用する事とした RRDtool とは Round Robin Database t ool の略で スイスの Tobias Oetiker 氏によって作成された その名の通りラウンドロビンデータベース 1 を利用して 監視をしたい機器のト 1 ラウンドロビンデータベースとはあらかじめデータを格納する領域を決めておき その領域の中に測定するデータを順に格納していくデータベースである 最後の領域までデータが格納されると 再び一番最初の領域が再 ラフィックやディスクの容量といった時系列のデータを格納し それをグラフ化するツールである RRDtool には時系列のデータを取得する機能はないため SNMP 2 (Simple Networ k Management Protocol) などでデータを取得する ここで Pingo の主な機能について列挙して整理する (1) はやて の基幹ルータと上位 L3SW のトラフィック測定機能 (2) 柏市の全小中学校のプロトコル別利用率の測定機能 (3) アクセス回線速度の測定機能 (4)Google Map を利用したクリッカブルマップこれらの機能の詳細と Pingo の構成について 次項から順に説明する 3-2. Pingo の構成と動作環境 Pingo サーバは Pingo/R Pingo/N Pingo/A Pingo/E に別れてそれぞれが稼動している その構成を図式化したものが図 3 である また 運用開始日時と設置場所について表 1 にまとめた Pingo は分散稼動しているので構成がやや複雑である そこで Pingo の構成について 動作環境をふまえながら説明する ( 詳細につ 利用される この際 古いデータが自動的に要約される このため データベースのサイズは一定である 2 SNMP は管理する機器 ( マネージャ ) と管理対象となる機器 ( エージェント ) で構成される マネージャからエージェントに 機器の情報を要求し エージェントは要求された情報を取得してマネージャに応答するという仕組みになっている 第 7 回麗澤大学情報系ゼミ合同卒論発表会論文集 19

4 いては次章以降で適宜解説する ) まず 1 つ目は麗澤大学で稼動している Pingo/R(Pingo/Reitaku) である Pingo/R はアクセス回線の速度を測定する際に利用する Pingo/R のスペックは表 2 のようになっている 2 つ目はデータセンタで稼動している Pingo/N( Pingo/NOC) である Pingo/N は はやて 基幹ルータと全小中学校の上位 L3SW のトラフィックを測定している また 全小中学校のプロトコル別利用率の測定も行っている 3 つ目は柏市教育研究所と土南部小学校で稼動している Pingo/A(Pingo/ANNEX2) である これは 2006 年度大塚研究室卒業生七社耕造によって開発された ネットワーク監視システム (ANNEX2) [4][5] に Pingo の機能を追加したサーバである Pingo/A は各組織の LAN 内部の L3SW に接続されており トラフィックとプロトコル別利用率 アクセス回線速度の測定を行っている 4 つ目は柏市教育研究所で稼動している 表.1 Pingo サーバの運用開始日時と設置場所 運用開始日時 設置場所 Pingo/N KDDIデータセンタ Pingo/R 麗澤大学 Pingo/A 柏市教育研究所 表.3 Pingo/N Pingo/A Pingo/E のスペック 機種 Fujitsu FMV 6766CL7c CPU Celeron Processor 766MHz メモリ HDD OS RRDtool SNMP 256MB 30GB FreeBSD4.9 rrdtool net-snmp apache 土南部小学校 Pingo/E 柏市教育研究所 表.2 Pingo/R のスペック 機種 CPU メモリ HDD OS RRDtool SNMP Fujitsu FMV-E600 Pentium 4 2.0GHz 512MB 40GB FreeBSD6.2 rrdtool net-snmp-5.4 apache Pingo/E(Pingo/Education) である Pingo/E は土南部小学校の Pingo/A との間でアクセス回線速度の測定のために利用する 上記の Pingo/N Pingo/A Pingo/E のスペックは共通であり 表 3 のようになっている 以上が分散稼動する Pingo の構成である ( 図 3 表 1 表 2 表 3 参照 ) 3-3. トラフィック測定機能 Pingo の 1 つ目の機能はトラフィックを測定する事である Pinga が提供しているトラフィックのグラフよりも詳細で見やすく 長期変動を監視できるようにすることが目的である データセンタの Pingo/N では はやて の基幹ルータと上位 L3SW のトラフィックを測定し 柏市教育研究所と土南部小学校ではそれぞれの L3SW に接続されている Pingo/A で L3SW の全 24 ポートのトラフィックを測定し RRDtool でグラフ化している トラフィックの取得方法トラフィックデータの取得には SNMP( 具体的には snmpwalk コマンド ) を利用する まず データセンタで稼動している Pingo/N は 基幹ルータと上位 L3SW に対して毎分 SNMP で情報を取得する また 柏市教育研究所と土南部小学校で稼動している Pingo/A は 各組織の L3SW の全 24 ポートに対して毎分 SNMP を実行し L3SW の全ポートに流れるトラフィックの情報を取得する トラフィックのグラフ化 Pingo はトラフィックを取得後 5 分間隔でグラフを作成する Pingo では 過去 12 時間 30 時間 8 日間 14 日間 1 ヶ月 1 年間 2 年間までのトラフィックの変動をグラフ化している グラフには 図.4 過去 12 時間のトラフィックのグラフ Pingo が毎分 SNMP で取得したルータやサーバのトラフィックの値を RRDtool でグラフ化したもの 20

5 最大値 最小値 平均値 現在値が表示される また 過去 12 時間のグラフでは毎分の実測値がプロットされる ( 図 4 参照 ) データセンタ インターネットへ 基幹ルータ 3-4. プロトコル別利用率の測定機能 Pingo の 2 つ目の機能が プロトコル別利用率の測定である これは小中学校でどのプロトコルがどの程度利用されているのかを測定することで トラフィックが増加している時に 利用の詳細を把握できるようにすることが目的である 図 5 は プロトコル別利用率の測定の構成について説明したものである データセンタでは Pingo/N で柏市の全小中学校の利用率を測定している また 柏市教育研究所と土南部小学校ではそれぞれの LAN でのプロトコル別利用率を Pingo/A で測定している 上位 L3SW 土南部小学校 L3SW 各小中学校 教育研究所 L3SW Pingo/N プロトコル別利用率の測定方法 1 データセンタでの測定データセンタには全小中学校の上位 L3SW が収容されている このスイッチには 10 個のポートがあり うち 2 ポートが各小中学校の上位ポートとなっている 上位の 2 ポートに流れるパケットを監視することができれば 全小中学校のプロトコル別の利用率の測定が可能になる このため 10 ポートのうち 1 ポートをミラーポート 3 に設定した 図 6 のように ミラーポートに Pingo/N を接続する事で スイッチを通過する全てのパケットを監視することができる これにより Pingo/N で全小中学校の上位の 2 ポートを通過するパケットが監視できることになる 2 柏市教育研究所と土南部小学校での測定各組織の LAN からインターネットにアクセスする際には L3SW を通過しなければならない この L3SW には元々ミラーポートが設定されている このポートに Pingo/A を接続することで L3SW を通過する全てのパケットを監視することができる Pingo/N Pingo/A を各スイッチのミラーポートに接続後 UNIX のパケットキャプチャコマンドである tcpdump を実行し スイッチに流れるパケットを全てキャプチャする 3 ミラーポートとは L3SW の他のポートを通過する全てのデータを複製して通過させるポートである 校内 LAN Pingo/A 研究所の LAN Pingo/A 図.5 プロトコル別利用率の測定の構成データセンタでは 上位 L3SW に流れるパケットを Pingo/N で監視する 土南部小学校と教育研究所ではそれぞれの L3SW に流れるパケットを Pingo/A で監視する 図.6 データセンタ内の はやて 上位 L3SW 図の 1 が はやて の上位 L3SW である このうち 2 の 2 ポートが柏市の小中学校の上位ポートとなっている また 3 のポートがミラーポートで このポートに 4 の Pingo/N が接続されている Pingo/N は 2 の上位 2 ポートに流れるパケットを監視している 第 7 回麗澤大学情報系ゼミ合同卒論発表会論文集 21

6 パケットの記録ファイルと分析方法 tcpdump でキャプチャされたパケットの記録ファイルは 1 時間に 1 度更新される そして 過去 1 時間のファイルを Perl で作成したプロ グラムで分析する パケットの分析方法について図 7 にまとめた Pingo で測定を行うプロトコルは TCP の各プロトコルと UDP ICMP ARP IPX Pingo サーバ パケットの記録ファイルの一部 図.7 パケットの記録ファイルの分析方法 1 測定を行うプロトコルに対応した変数を用意して初期化する 2 tcpdump によって過去 1 時間にキャプチャされたパケットの記録ファイルを分析する UDP ICMP ARP IPX NetBEUI のいずれかが利用されていれば 4 のようにプロトコル名を数え TCP が利用されている場合は 5 6 のように 送信元と送信先ホストのポート番号を数えて 1 で用意した各変数に 1 ずつ足していく 3 最後まで数え終わったら各変数の値と全てを合計した値をグラフ化し 同時に数値で表す (8) なお 7 が Pingo で測定を行っているプロトコル 9 が利用率である 22

7 NetBEUI である ( 図 7 参照 ) プロトコル別利用率のグラフ化プロトコル別利用率のデータは過去 12 時間 30 時間 8 日間 14 日間 1 ヶ月 1 年 2 年までをグラフ化し参照できるようにした グラフでは プロトコルごとに 過去 1 時間に測定されたパケット数と 24 時間の平均値 現在までの最大値と最小値を表示させる また それぞれのプロトコルの利用率を求めた 利用率の算出方法はグラフによって異なっている 過去 12 時間 30 時間のグラフでは あるプロトコルの過去 1 時間に測定されたパケット数 全プロトコルのパケット数 で算出する 過去 8 日間 14 日間 1 ヶ月 1 年間 2 年間のグラフでは あるプロトコルの過去 24 時間の平均パケット数 全プロトコルのパケット数 で算出する 利用率の値もグラフに表示している ( 図 7 参照 ) 3-5. アクセス回線速度の測定 Pingo の 3 つ目の機能は アクセス回線速度の測定である これは 2 台のサーバ間で回線速度を測定し その目安を提供するものである 現在は Web のサービスを利用して回線速度を測定することができる しかし Web ページにアクセスして回線速度をいちいち測定しなくても 現在の回線速度の目安を把握するために Pingo ではフリーのベンチマークソフトである Netperf[10] を用いてアクセス回線速度の測定を行う この測定を継続的に行うことによってアクセス回線の状況を常に把握できるようにする アクセス回線速度の測定方法 Netperf は クライアントからサーバにファイ ルを転送し サーバからの応答速度を測定するという仕組みになっている Pingo ではクライアントからサーバに 1 時間に 1 度 ファイルのサイズを 1MByte バッファサイズを 227KByte に設定して 10 秒間転送する そして サーバからの応答速度を測定する アクセス回線速度の測定地点 Pingo では図 8 と図 9 のように 以下の 2 地点で測定を行っている 1 柏市教育研究所の Pingo/E と土南部小学校の Pingo/A での測定 2 柏市教育研究所の Pingo/A と麗澤大学の Pingo/R での測定 データセンタ 1 2 Pingo/A 土南部小学校 3 Pingo/E 柏市教育研究所 はやて 図.8 はやて 内部でのアクセス回線の測定 1Netperf クライアント Pingo/A から Netperf サーバの Pingo/E にファイルを転送 2Pingo/E は Pingo/A から送られたファイルに対して応答 3Pingo/A で応答速度をグラフ化 麗澤大学 1 柏市教育研究所 Pingo/R インターネット 2 データセンタ Pingo/A 図.9 インターネット経由でのアクセス回線の測定 1Netperf クライアント Pingo/A から Netperf サーバの Pingo/R にファイルを転送 2Pingo/R は Pingo/A から送られたファイルに対して応答 3Pingo/A で応答速度をグラフ化 3 はやて 第 7 回麗澤大学情報系ゼミ合同卒論発表会論文集 23

8 1 の測定は 土南部小学校の Pingo/A から柏市教育研究所の Pingo/E にファイルを転送し Pingo/E からの応答速度を Pingo/A が測定し グラフ化する これは はやて 内部の回線速度を示す なお 学校間の速度は 10Mbps である ( 図 8 参照 ) 2 の測定は 柏市教育研究所の Pingo/A から麗澤大学の Pingo/R にファイルを転送し Pingo/R からの応答速度を Pingo/A が測定しグラフ化する これはインターネットアクセスの回線速度を示すことになる インターネットアク セス回線の速度は 100Mbps である ( 図 9 参照 ) アクセス回線速度のグラフ化グラフ化は回線速度の測定が終わった後にクライアント側で 1 時間に 1 度行う アクセス回線の速度のグラフは 過去 30 時間 8 日間 14 日間 1 ヶ月 1 年 2 年までのデータをプロットして作られる 過去 30 時間のグラフを参照すれば 直近の測定結果が把握できる また 過去 8 日間 図.10 Pingo Google Map の画面推移 1 プルダウンメニューから閲覧したい学校を選択する 2 選択後 自動的に地図が移動し マーカーをクリックするとその学校の写真と Pingo Pinga それぞれの学校の HP へのリンクが表示された吹き出しが現れる 3Pingo の情報へ 4Pinga の情報へ 5 学校の HP へ 24

9 日間 1 ヶ月 1 年 2 年のグラフを参照することで長期の変動がわかる 3-6. GoogleMap によるクリッカブルマップ前述のように Pingo は分散稼動しているので記録データも分散してしまう そこで Google Map を利用して 各記録データへのリンクを 1 つに集約した これにより 各サーバの記録データが把握しやすくなるようになった これを Pingo Google Map と名付けた 図 10 は Pingo Google Map の仕組みについてまとめたものである まず プルダウンメニューから閲覧したい学校を選択する 学校を選択すると その学校の位置へと地図が自動的に移動する 地図上の各学校の地点にはマーカーをつけたので学校の位置が把握しやすい その学校のマーカーをクリックすると 学校の外観の写真が表示され Pingo Pinga と各学校の HP へのリンクが表示される 3-7. グラフのバックアップ既に述べたように Pingo では監視対象の情報を RRDtool でグラフ化している RRDtool はラウンドロビン形式で過去のデータを自動的に要約してしまう このため Pingo では 過去のある時点のデータは過去 1 年と 2 年グラフでは表示されるが 30 時間グラフのような詳細なデータを表示する事ができなかった 例えば 2008 年 1 月 3 日に 2007 年 9 月 3 日の 30 時間のグラフを参照したいと思っても 2007 年 9 月 3 日の詳細なデータは要約されているために過去 30 時間のグラフを参照することができなかった そこで Pinga で開発された手法で Pingo では毎日 23 時 59 分にその日の過去 30 時間のグラフを保存するようにした これはトラフィック プロトコル別利用率 アクセス回線の速度のグラフの全てにおいて適用される これにより 先程の例で挙げた 2008 年 1 月 3 日でも 2007 年 9 月 3 日の詳細データを参照する事が可能となった 4. 運用結果現在までの運用結果について以下にまとめる (1) トラフィック測定機能表 4 と図 11 で Pinga と Pingo の機能とグラフを比較した 表 4 と図 11 のように Pingo は Pinga と比べてより詳細なトラフィックの変動を監視し 同時に図 12 のように長期的なトラフィックの変動も監視することが可能となった ただし Pingo はグラフの最大値を固定しているために 最大値を超える大きなトラフィックが測定された場合にグラフの上部が表示されなくなってしまう しかし トラフィックの測定値がグラフ内に書かれているため この点は特に問題はない (2) プロトコル別利用率の測定機能これまでの運用結果に基づき グラフの上限を 1000 万に固定している プロトコル別利用率の合計値が増えるのは 図 13 のように小中学校で授業が行われている時間帯であり この内一番多く利用されているプロトコルは Web である 音声や動画などをリアルタイムに配信するための RTSP も多く利用されている このように プロトコル別利用率を把握するこ 表.4 Pinga と Pingo の比較 Pinga Pingo 過去のグラフの表示期間 1 日 1 週間 1ヶ月 1 年 12 時間 30 時間 8 日間 14 日間 1ヶ月 1 年 2 年 グラフに描画される値 5 分平均 30 分平均 毎分の値 5 分平均 30 分平均 2 時間平均 1 時間平均 1 時間平均 12 時間平均 グラフの縦軸 自動的に変化 最大値を固定 グラフに表示される値 最大値 平均値 現在値 最大値 最小値 平均値 現在値 入出力の表示形式 同一方向 上下に分けて表示 測定地点 データセンタ データセンタ 柏市教育研究所 柏市教育研究所 市内の62ヶ所の小中学校 土南部小学校 第 7 回麗澤大学情報系ゼミ合同卒論発表会論文集 25

10 とで 授業がない時間帯に Web が多く利用されているなどといった問題点を発見することができる また 図 14 のようにプロトコル別利用率のグ ラフと比例するようにトラフィックのグラフも大きくなる よって トラフィックが増加している時に プロトコル別利用率を監視することによってそれがどのようなアプリケーションによるものかの 図.11 Pinga( 上 ) と Pingo( 下 ) のグラフそれぞれの 5 分平均のグラフを比べたものである Pinga ではトラフィックの入出力が同一方向に表示されているが Pingo では入力を上に 出力を下に表示させた また Pingo では最大値と平均値を色分けして同じグラフ内で表現している このため Pinga よりも見やすいグラフを作成することができた 図.12 過去 2 年間のトラフィックのグラフ Pingo ではこのように過去 2 年までのトラフィックをグラフ化する事ができ 長期変動の監視を実現した 26

11 図.13 プロトコル別利用率の推移学校が休みの日曜日や祝日は利用数が減り 学校がある平日は利用数が増える 中でも Web や RTSP の利用が増加していることがわかる 推測が可能となった (3) アクセス回線速度の測定機能図 15 は現在までのアクセス回線速度の変動の記録である このように はやて 内部の回線 (10Mbps) では 0.6~9Mbps までの速度を観測し インターネットアクセス回線 (100Mbps) では 5~68Mbps の速度を観測している 1 時間に 1 度の測定であるため目安ではあるが アクセス回線速度がどの時間帯にどの程度の値を示していたかを把握する事ができるようになった (4) Google Map によるクリッカブルマップ Pingo/A は柏市教育研究所と土南部小学校の 2 地点のみで稼動している Pingo/A が稼動する ANNEX2 は順次退役する このため 必要となる学校のみで測定される 今後 全学校で測定する場合には同様のサーバが必要になる 以上の事から Pingo は市内の全小中学校のデータを記録するという事はできない そこで 現在 62 ヶ所の全学校でトラフィックの測定を行っている Pinga の記録データへのリンクをつけた これにより 全小中学校のネットワークの情報を Pingo Google Map から閲覧 することができるようになった 5. ポータルサイト Pingo のポータルサイトは guin55.net/index.html である ( 図 16 参照 ) ここから以下の各 Pingo の情報へアクセスができる 1 Pingo/N 柏市の小中学校のネットワークの状態が監視できる 2 Pingo/R 麗澤大学のトラフィックのページや Pingo Google Map が参照できる 3 Pingo/A 柏市教育研究所や土南部小学校からそれぞれのネットワークの状態が参照できる 6. 現状と今後の課題今後 新たな監視対象を増やした時に Pingo サーバへの負荷を考えなければならず 負荷が高くなる場合にはサーバに保存されるファイルを圧縮するなどの方法をとらなければならない また 本システムでは 外部メディアへのバックアップを行っていない 今後 何らかの方法で定期的なバックアップを行う必要がある 第 7 回麗澤大学情報系ゼミ合同卒論発表会論文集 27

12 7. その他の機能ここで 前章の主な機能でとりあげなかったその他の機能について紹介する 紹介するサーバは Pingo/R である 麗澤大学のマシンルームに置かれている Pingo/R では 麗澤大学の基幹ルータのトラフィックを測定している トラフィックの測定方法は Pingo/N と同様に SNMP を利用して毎分基幹ルータのトラフィックを取得し それを 5 分間隔でグラフ化する また 同じくマシンルームにあるゼミ同期生黄炎晟のシステム 電子メールで投稿する Blog システム PLOG のトラフィックやアクセス数 メール投稿数 CPU 負荷率なども測定して いる こちらもトラフィックの測定は前述した方法で測定している アクセス数 メール投稿数の測定については Pingo/R が PLOG からアクセス数 メール投稿数が書かれたファイルを wget( ファイルを Web サーバからダウンロードする UNIX コマンド ) でダウンロードする そして そのファイルに書かれた内容を基に 1 時間に 1 度 PLOG のアクセス数とメール投稿数をグラフ化する これらの記録データは Pingo/R で稼動する Web サーバからアクセスする事ができる URL は ndex.html である 図.14 プロトコル別利用率とトラフィックのグラフの比較プロトコル別利用率とトラフィックは比例するように変動する トラフィックが大きくなっている時は Web や RTSP が多く利用されていることがわかる このように トラフィックの増加時にプロトコルの利用の詳細が把握できる 28

13 8. まとめ本研究では 柏市教育委員会が運用する教育用イントラネット はやて においてネットワークを総合的に監視する Pingo の開発を行った このシステムは RRDtool を利用して トラフィックとプロトコル別の利用率 アクセス回線の速度の結果を監視し Google Map を利用して 学校ごとの記録データを容易に閲覧できるようにしたものである 現在 本システムは はやて を運用するためのツールとして活用されている 今後 本システムを安定的に運用するための設備の追加が期待される 図.15 回線速度の測定結果 1 2 は土南部小学校と柏市教育研究所間の測定である 1 は過去 30 時間のグラフ 2 は過去 1 年のグラフである 最高 10Mbps の回線で 現在までに 0.6~9.2Mbps までの速度が測定されている 3 4 は柏市教育研究所間と麗澤大学間の測定である 3 は過去 30 時間グラフ 4 は過去 1 年のグラフである 最高 100Mbps の回線で 現在までに 5.3 ~68.7Mbps までの速度が測定されている グラフの緑の推移が回線速度の実測値 赤が平均値である 図.16 Pingo ポータルサイト から各 Pingo の情報へアクセスする事ができる 参考文献 [1] 呉東哲 久保美和子 大塚秀治 校内トラフィック記録システムの試作 (2003 麗澤大学国際経済学部大塚研究室卒業論文集第 3 巻 ). [2] 大塚香織 校内 LAN におけるポート単位のトラフィック測定システム (2004 麗澤大学国際経済学部大塚研究室卒業論文集 4 巻 ) [3] 大塚香織 柴田昌彦 久保美和子 大塚秀治 校内 LAN におけるポート単位のトラフィック測定システム ( 第 25 回 KIU インターネット教育研究フォーラム実践 研究発表資料集 ) [4] 柴崎恭一郎 学校単位に設置する不正侵入検知システムの構築 (2004 麗澤大学国際経済学部大塚研究室卒業論文集 4 巻 ) [5] 七社耕造 学校単位に設置するネットワーク監視シスムの開発と運用 (2006 麗澤大学国際経済学部大塚研究室卒業論文集第 6 巻 ) [6] RRDtool について [7] RRDtool 1.2 系を使う pdf#search='RRDtool' [8] RRD マニュアル訳 [9] RRDtool チュートリアル (network traffic) [10]Netperf について 謝辞 実験環境やサーバ設置において土南部小学校と柏市教育研究所の先生方に多くのご協力をいただきました また サーバの構築において多くのヒントを残して下さった呉東哲先輩 大塚香織先輩 七社耕造先輩 ロゴを作成して下さった新井可乃子先輩を始めとする諸先輩方 ありがとうございました いつも支えてくれた黄炎晟君 後輩のみんな 牧野研究室の皆様 久保美和子先生 ありがとうございました その他多くの皆様にご協力いただきました この場をお借りして心より御礼申し上げます 第 7 回麗澤大学情報系ゼミ合同卒論発表会論文集 29

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