ICN研究の動向と早大での取り組み

Size: px

Start display at page:

Download "ICN研究の動向と早大での取り組み"

ありさあくや
7 years ago
Views:

1 ICN 研究の動向と早大での取組み ICN 研究会キックオフワークショップ 2015 年 4 月 7 日朴容震早稲田大学

2 あらまし Future Internet とICN(Information- Centric Networking) ICNの特徴 ICN 研究プロジェクト ICNの新しい動向早大での取り組み要約と今後の課題 2

3 インターネットは大成功しかし重大な問題セキュリテイウイルス, ハッキング, DDoS モビリテイ移動端末の爆発的普及スケーラビリティネットワーク規模の増大 : トラフィック量, ユーザ数, 端末数 DDoS: Distributed Denial of Service 3

4 Future Internet 研究インターネット研究者 : 新しいインタネット構築すべきだ (Clean Slate 設計 ),2005 年 NSF ワークショップ Future Internet 研究始まる 2005 米国 /NSF 2007 ヨーロッパ /FP7(7th Framework Program) 2007 日本 /NWNG (New Generation Networks) 2008 AsiaFI しばらく注目される成果が無かった 2010 年前後から ICN が浮上した 4

5 インターネットのパラダイムシフト PPPP 2013 (65%) 2018 (79%) ホスト対ホスト通信 FTP, Web, P2P 情報アクセス video 図 : インターネットトラフィックの割合 ( 米国 ) 5

6 インターネットと ICN Connect to DNS Provider Internet 4Content IP Address ( ) Get Content A Cache Provider User CCN/NDN: Interest ( 要求 )packet Data ( 応答 )Packet ICN Name ( /YouTube/Video/A) 6

7 ICN の特徴コンテンツ名 WHAT ( コンテンツ名 ) による直接のアクセス ( コンテンツの位置を示す WHERE ではなく ) 名前ベースルーティング組み込み型セキュリティ IP: 通信チャンネルをセキュアにするプライバシーイン - ネットワークキャシング偏在シンプルフラッシュクラウドの軽減モビリティ Consumer mobility/producer mobility 7

8 ICN 研究プロジェクト 2010 年前後から活発米国 Content-Centric Networking (CCN), Xerox PARC, 2007 Named Data Networking (NDN), UCLA, 2010; NSF 支援欧州 [FP7] PSIRP, 2008; PURSUIT, WARD NetInf, 2008; SAIL NetInf, 2010 日本 (NICT), 欧州 (FP7) GreenICN, PSIRP: Publish/Subscribe Internet Routing Paradigm PURSUIT: Pursuing a Pub/Sub Internet NetInf : Network of Information SAIL: Scalable & Adaptive Internet Solutions) 8

9 ICN プロジェクト USA EU 日本 CCN/ NDN PURSUIT NetInf ALTCANTE COAST COMET ENVISION GreenICN CONVERGENCE CCN: Content-Centric Networking NDN: Named Data Networking 9

10 各 ICN プロジェクトの関連出典 :David Oran :AAA Panel,

11 TCP/IP と NDN/CCN の比較 TCP/IP NDN/CCN パケットスイッチング / ルーティングパケットスイッチング / ルーティングホスト宛データ宛 ( 送信元アドレスなし!) Reliable/Unreliable トランスポート非対称ルーティングステートレスフォワーディングチャネル指向セキュリティ ( 例 : IPSEC,SSL) ユニキャスト / エニーキャスト / マルチキャスト識別可能なトランスポートはない ( 本質的に ) 対称ルーティングパケット単位にステイト記録のフォワーディングオブジェクトセキュリティマルチポイント要求 / 応答出典 :David Oran :AAA Panel,

12 最近の ICN 関連動向 ACM SIGCOMM ICN Workshop(2011~13) ICN Conference (2014.9) NDN (NSF FIA-NP 支援 ) CCNx 1.0 ( 商用化 ) ICN プロジェクト (Horizon 2020 支援 ) POINT, RIFE ETSI, MEC(Mobile-Edge Computing)ISG (Industrial Specification Group) 発足

13 HORIZON 2020 の ICN プロジェクト RIFE (architecture for an Internet For Everyone) 低コストインターネットアクセスの実現 : ICN+DTN エッジベースの ICN IP アプリを ICN ベースエッジで実行 ICN ベースエッジと IP ベースバックホール POINT (ip Over IcN- the better IP) 商用可能な IP-over-ICN 仮説 : 多くの IP アプリは ICN ベースネットワークでより良く実行される PURSUIT ベースのプラットフォーム出典 :

14 Mobile-edge Computing : 特定のタスクを Edge cloud で実行 ( 例 )M2M ゲイトウエイ, 制御機能,. ICN の適用 Edge でサービスとキャッシングユーザモビリティ災害時に有利ノキアの Liquid Applications (2013) 出典 :Mobile-Edge Computing Introductory Technical White Paper,ETSI,

15 Named Function Networking* ICN の拡張 Named Data Named Function 生のデータ加工されたデータ応用トランスコード IoT のアグリゲイション, フィルタリング Named Function-Centric Service Chaining (M. Arumaithurai et al: Exploiting ICN for Flexible Management in Software-Defined Networks, ACM ICN 2014; Best paper award) Service Centric Networking by T Braun, et al., ICC,2011 * 出典 : C. Tschudin, CCNxCon 2012&2013, ICNRG

16 Named Function Networking

17 M. Arumaithurai et al: Exploiting ICN for Flexible Management in Software-Defined Networks, ACM ICN 2014 FCSC: Function-Centric Service Chain 17

18 早大での ICN 研究 2012 年 4 月 ICN 研究グループ発足 2012 年 10 月 NICT 新世代ネットワーク日欧共同課題公募 ( コンテンツ - 指向ネットワーキングによる省エネルギーコンテンツ配信の研究開発 ) 2013 年 7 月 NICT 日米共同研究課題公募 ( 将来ネットワークの実現に向けた超大規模情報ネットワーク基盤技術に関する研究 ) 2014 年 8 月 NDN コンソーシアム加入 2014 年 10 月 NDN テストベッド接続 2014 年 12 月 ICN コンソーシアム設立ワークショップ 2015 年 2 月 UCLA NDN グループ訪問 2015 年 3 月第 2 回 ICN コンソーシアムワークショップ

19 Green ICN ( 日欧共同プロジェクト ) コンテンツ指向ネットワーキングによる省エネルギーコンテンツ配信の研究開発 FP7 & NICT (2013~5) 19

20 GreenICN Infrastructure GreenICN Architecture End Systems and APIs Naming, Routing, Mobility and Node Architecture ICN for Green Video Sharing Traffic and Resource Control Info Delivery In Disaster Scenarios Fragmented Network Support Routing and Caching in Fragmented Networks Forwarding Strategy and IP Migration Energy-Efficient Mobile Video-Delivery and Caching Access Control and Management in Fragmented Networks 20

21 交通機関を活用した先回りコンテンツ配信システムの開発 Server 総務省 SCOPE( ) NDN Backbone Request Data Request/ Data Request Subscribe / ACK Data Request Request /Data Request / Data Interest Data Train Movement

22 電車での実験 2014 年 2 月 20 日京急急行大師線

23 ソーシャルビッグデータ利活用基盤技術の研究開発ー鉄道等の社会インフラが抱える課題解決を支える通信ネットワーク基盤の開発ー三菱電機鉄道総合技研早稲田大学他 2 機関 NICT プロジェクト ( ) 低消費電力の Wi-SUN 通信モジュールを活用し複雑な鉄道環境でも機能する通信ネットワーク基盤の開発 Wi-SUN 通信低消費電力の Wi-SUN を搭載した車両搭載センサや地上設置センサからのデータを収集高機能ネットワーク (ICN) その場で緊急情報を後続列車へ通知ノード M2M Data Center センサデータ監視映像データ鉄道アプリケーションサーバ複数の社会インフラ事業者に API を提供映像鮮明化ノードキャッシュにより多地点で映像視聴大画面表示運行管理センタ表示 :Wi-SUN 搭載センサ : コンセントレータ公衆網 / 自営網 23

24 コンテンツ指向ネットワーキング基盤の大規模モバイルソーシャルネットワークサービス Naming for SNS / Efficient Packet Transmission 科研 ( ) Packet Aggregation / Segregation Security Push Smartphone 24

25 要約と今後の課題 (1) ICN は WHERE( ホストの終端アドレス ) の代わり WHAT ( コンテンツ ID) でアクセスするシンプルな概念有力なエリア IoT センサデータの naming 低ソフトウエア占有資源 NFN の活用 (Mobile) Edge Computing/Fog Computing 25

26 要約と今後の課題まだ多くの研究必要ネーミングとルーティングの整合, 供給者モビリティ, アクセス制御, セキュリティ, 輻輳制御スケーラビリティ : ウェブサイト数 (9x10 8, ) *, named object 数は O(10 12 ~10 15 ) **; (IPv4 数は O(10 9 )) ICN の不得手の領域 : 会話型通信プッシュ型サービス ICN の特徴に合う応用 ICT の利点および性能の定量的評価 * ** FhMN 13,

27 要約と今後の課題 David Oran, AAAS Panel, ICNがプライムタイムになり得るか? Maybe いつ分かるか? 2~3 年後

インターネットを取り巻く環境変化 2014 年から 2019 年に向けて年にはビデオコンテンツが IP トラフィックの 80% 以上を占めるグローバル IP トラフィックは 59.9EB/M から 168.0EB/M へインターネットユーザーは 28 億人から 39 億人へ接続

2015 年 10 月 22 日 NICT オープンハウス情報指向ネットワーク技術 : データ通信路からコンテンツ共有基盤へネットワーク研究本部ネットワークシステム総合研究室朝枝仁 1 インターネットを取り巻く環境変化 2014 年から 2019 年に向けて 2 2019 年にはビデオコンテンツが IP トラフィックの 80% 以上を占めるグローバル IP トラフィックは 59.9EB/M