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ちかこがうん
5 years ago
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1 NW 効率化地域コンテンツキャッシュ NTT コミュニケーションズ株式会社小崎井上山下

2 ネットワーク高度利用推進協議会ネットワーク高度利用推進協議会会長東京大学大学院教授浅見徹副会長東京大学大学院教授江﨑浩オブザーバ : 総務省旧 P2P ネットワーク実験協議会 P2P ガイドライン WG ネットワーク高度利用普及啓発 WG P2P 普及啓発に向けた取組を行うセミナー展示会等の開催違法な著作物流通を阻止するための対策検討 P2Pガイドライン S リーダ : 岩浪氏 WG P2Pを利用したサービス / ソフトウェアに関するガイドラインの充実普及啓発活動 (P2P 啓発資料の作成シンポジウム等 ) P2P 安心安全基準 SWG P2P サービスの安心安全基準を整備著作権者の参加を検討主査 : 江﨑教授副主査 : 慶応大学斉藤教授インフォシティ岩浪氏顧問浅見教授リーダ : 斉藤教授ネットワーク効率化 WG 主査 : 江﨑先生副主査 : 東京大学関谷講師 NTTCom 山下顧問 : 浅見教授ネットワークトラヒック増大に対応する方策について検討成果の公表キャッシュ (P2P 含む ) の有効利用に関して検討ネットワーク位置情報を活用した実証実験標準化への取組ネットワーク効率的利用実証研究 WG P2P 帯域制御検討 SWG リーダ : 山下 P2P 帯域制御への対応策について検討事業者が留意すべき事項等について検討事務局 FMMC 協議会全体の運営に係る事務作業 ( 主体的な活動は各 WG で策定実施 ) 1

3 ネットワーク効率化 WG の目的最近のトラフィック動向総務省がインターネットトラフィック総量推計値を発表バックボーンのトラヒック状況総量はこの1 年間で1.2 倍, ここ1 年は多少鈍化. 日変動 ( ピークと底の差 ) が減少 P2Pの比率は低下? コンテンツの流れ方海外流入が増加 ( 増加率総量ともに最大 ) 本 WG の目的ネットワークを守りつつコンテンツ流通を促進するためにはトラフィックの急増をある程度押さえつつ (1) 同時に大量のトラヒックをさばく事が可能なアーキテクチャを作る (2) 必要がある (1) に対する取組み帯域制御 (2) に対する取組みキャッシュコンテンツルーティング 2

4 さらなるネットワーク効率化の取り組みについて課題商用 P2P 普及のためのネットワーク効率化 Youtube, ニコ動など http トラヒック Winny Share など草の根 P2P ヒントサーバキャッシュ CDN ( 改正著作権法 ) 帯域制御 ( 帯域制御ガイドライン ) 取組ヒントサーバによる商用 P2P 効率化キャッシュ適用による効果の実証商用 P2P と帯域制御との共存 2009 一定の成果 3

5 キャッシュによる NW 効率化 4

6 再度注目が集まるキャッシュ技術自体は古い. なぜ今? フラッシュ等コンテンツの肥大化. 2010/01 施行の改正著作権法によるキャッシュの合法化. 世界での導入状況トランジットが高い国ではフォワードキャッシュそうでもない国 ( アメリカ, 日本, ヨーロッパ等 ) ではリバースキャッシュの導入が進んできた. 今後国内でも地方 ISP/CATV でのニーズが高まる. YouTube 等に関しては国内でも一般的需要あり.

アクセスの集中によるコンテンツ配信サーバ付近の回線の混雑によりダウンロード速度が低下キャッシュを活用した場合バックボーンの逼迫を緩和

7 東京地方間トラフィックへのキャッシュ活用の例東京にあるコンテンツを利用する場合トランジット料金の増大バックボーンの逼迫 ISP-B ISP-A ISP-A コンテンツ配信事業者コンテンツのほとんどが東京に集中地域 ISP-B 福岡ユーザ全国 ISP-A 福岡ユーザ全国 ISP-A 東京ユーザアクセスの集中によるコンテンツ配信サーバ付近の回線の混雑によりダウンロード速度が低下キャッシュを活用した場合バックボーンの逼迫を緩和キャッシュ条件に従ったキャッシュの活用によりトランジット料金を抑制キャッシュ ISP-B ISP-A ISP-A コンテンツ配信事業者アクセスの集中によるコンテンツ配信サーバ付近の回線の混雑を緩和地域 ISP-B 福岡ユーザ全国 ISP-A 福岡ユーザ全国 ISP-A 東京ユーザ

UTAGOE 首藤さんのプレゼン資料 (2008/2/19) より抜粋させて頂きました Copyright (C) 2008,

9 8 キャッシュをどこに配置するか?

トラフィック測定から見えて来た課題大手 IX を通らないトラヒックが増加している?

Akamai や Google の Cache の地方展開地方 ISP の自前 cache

+ NTT-NGN 案 4 Akamai/Google Cache トラヒック集計

2 大手 ISP x Content Provider Cloud Computing

10 トラフィック測定から見えて来た課題大手 IX を通らないトラヒックが増加している? Hyper Giants と直接 peer した Tier2 ISP のトランジット販売の増加 Akamai や Google の Cache の地方展開地方 ISP の自前 cache 設置地域レベルでのトラヒック変動は把握できていない地域折り返しトラヒックの増加地域 IXP + NTT-NGN 案 4 Akamai/Google Cache トラヒック集計試算測定ポイント大手 ISP 1 Transit Peering Tier 1 大手 ISP 2 大手 ISP x Content Provider Cloud Computing Service Transit Transit 大手 IX 地域 ISP A Transit 地域 IX 地域 ISP B Tier 2

11 キャッシュ実証実験結果 10

12 帯域制御だけではトラヒック対策は丌十分? P2P を帯域制御した場合でもトラヒックの総量は減尐せず P2Pが利用していた帯域をHTTP CGMが占有 HTTP CGMに対してキャッシュを実施することでさらなるNWの効率利用が可能 P2P を絞ると P2P HTTP HTTP CGM が増加 CGM 帯域制御なし帯域制御ありトラヒック解析結果の比較 11

13 トラヒック対策パターンパターン概要メリットデメリット 1 回線増速根本解決検討丌要回線費用増加 2 大手 IX で CP と Peer IX でトラヒック解消大手 IX までの L2 費用 Latency 3 Google キャッシュ設置無料? トラヒック解消 Latency 改善 4 自前キャッシュ設置トラヒック解消 Latency 改善 Google との守秘 Blackbox Google のみのキャッシュキャッシュ装置コスト 12

14 キャッシュ効果測定著作権法改正 (2010 年 1 月 ) によりキャッシュを多くのシーンで利用可能増加傾向をたどるHTTP Flash(Youtubeやニコ動など ) に対するNW 効率化 H21 年度キャッシュシミュレーション H22 年度キャッシュ実測コンテンツ保有者に許可のあるキャッシュは従来から可トランジット地域 IX でのシミュレーション個別シミュレーション丌特定のキャッシュは丌可 Tap or ミラー Router Switch キャッシュ解析個別シミュレーションと一部実測個別シミュレーションと一部実測 13

15 キャッシュシミュレーション事例 ISP 単体で見た場合 HTTP,CGM に対し 30%~40% のトラヒック削減効果ありキャッシュ効果はストレージの容量が関係蓄積するコンテンツが多いほどキャッシュヒット率が向上トラヒックレートトラヒック削減率 14

16 キャッシュ実証事例 1-1 ユーザ数万人の ISP/CATV にてキャッシュ効果を 1 ヶ月程度確認 160M 削減 P2P 帯域制御を実施の後にキャッシュを適用 HTTP: 約 350Mbps HTTP: 約 220Mbps UCC : 約 310Mbps (Video On HTTP) UCC : 約 280Mbps (Video On HTTP) キャッシュ Web トラフィック削減効果 :1-(220Mbps+280Mbps)/(350Mbps+310Mbps) 25% 15

17 キャッシュ実証事例 1-2 Latency は向上回線価格は複数社競合させる新技術などで削減できる要素 Latencyについてはこれまで対処方法が無かったが向上させることができるクライアントへのレスポンスが平均で約 9 倍以上向上 16

転送料上位ドメイン全てキャッシュするのでは無く上位 20 サイトほどの対応で効果は決まってくる? ドメイン名削減率転送 Gbyte 数転送割合 httpリクエスト数 httpリクエスト割合合計 26.1% 62,295 100.0% 1,270,362,491 100.0% youtube.com 34.0% 15,212 24.4% 11,293,530 0.

18 転送料上位ドメイン全てキャッシュするのでは無く上位 20 サイトほどの対応で効果は決まってくる? ドメイン名削減率転送 Gbyte 数転送割合 httpリクエスト数 httpリクエスト割合合計 26.1% 62, % 1,270,362, % youtube.com 34.0% 15, % 11,293, % nicovideo.jp 23.9% 3, % 9,755, % yahoo-streaming.jp 0.0% 2, % 342, % fc2.com 14.2% 2, % 21,809, % hotfile.com 4.1% 1, % 428, % apple.com 39.5% 1, % 6,354, % fileserve.com 1.4% 1, % 331, % xvideos.com 16.0% 1, % 4,913, % megaupload.com 8.8% 1, % 1,306, % googlevideo.com 25.4% 1, % 1,702, % 最近の特徴はファイル共有サービス Youtubeが25% 程度以降ニコニコ動画 GyaoなどどのISP/CATVも近い状況 yimg.jp 83.7% % 70,829, % dmm.co.jp 3.8% % 4,316, % dailymotion.com 25.5% % 673, % asg.to 5.7% % 4,186, % llnwd.net 16.6% % 706, % megavideo.com 30.4% % 1,099, % yahoo.co.jp 16.7% % 46,330, % rapidshare.com 0.2% % 69, % playstation.net 45.6% % 1,939, % caribbeancom.com 11.7% % 1,662, % filesonic.com 5.4% % 129, % blip.tv 75.6% % 33, % rakuten.co.jp 31.4% % 30,639, % ファイル共有動画アダルト動画その他 17

19 キャッシュ実証事例 2 ユーザ数千人の ISP/CATV にてキャッシュ効果を 1 ヶ月程度確認 P2P 帯域制御を実施の後にキャッシュを適用 P2P 制御キャッシュ約 7% 18

20 さらなる効率化のためにキャッシュ連携異なる ISP のキャッシュを連携 ( 共有 ) することでキャッシュヒット率が向上キャッシュの共有により多くのコンテンツを参照可能キャッシュのヒット率の上昇 ISPのキャッシュコストを共同負担するモデルもありうるコンテンツ数より多くのコンテンツを持つ ISP-A のキャッシュを共有することで ISP-C ではさらに約 30% のキャッシュヒット率向上キャッシュを共有した場合の効果シミュレーション 19

21 今後の実証実験予定 1 キャッシュ連係インターネットトラヒックが集約されるポイントで連係個別にキャッシュを持ちIXなどで連係 Internet Internet ISP 1 cache cache cache cache ISP 1 ISP 2 ISP 3 cache cache ISP 2 ISP 3 20

22 今後の実証実験予定 2 キャッシュの全国配置によるアクセス負荷の分散 21

コンテンツ再生状況を, 配信遅延時間スループットの時間変化より推測 1 再生待ち時間短縮パケットキャプチャ QoE QoS キャッシュなしキャッシュあり 2 コンテンツ再生状況推定コンテンツサイズキャッシュあり

23 累積ダウンロード量今後の実証実験予定 3 QoE (Quality of Experience) : ユーザが体感する品質ネットワークレイヤで取得できる情報から, おおよその QoE を推測可能 QoE の計測実験キャッシュ導入前後で, ユーザ環境より人気コンテンツ ( 例 : YouTubeで長期的に人気のあるコンテンツ ) を取得し, tcpdumpでパケットキャプチャ QoE 指標として,1 映像再生までの待ち時間,2 コンテンツ再生状況を, 配信遅延時間スループットの時間変化より推測 1 再生待ち時間短縮パケットキャプチャ QoE QoS キャッシュなしキャッシュあり 2 コンテンツ再生状況推定コンテンツサイズキャッシュありキャッシュなし動画再生停止連続再生に必要なダウンロードサイズユーザ UNI ISP キャッシュインターネット人気コンテンツリクエストコンテンツダウンロード ( キャッシュなし ) コンテンツダウンロード ( キャッシュあり ) コンテンツプロバイダ経過時間再生時間

ダミーノード測定環境 2010/3 現在 (52 台 22 ヶ所設置 ) 北は北海道からついに沖縄まで海外 ( 韓国ソウル ) にも展開場所 ISP 1) 2) 3) 4) 札幌市 HOTnet 札幌市 NTTCom 検証設備 - 2 - Place Soul Soul ISP KT SK Telecom 富山 IX 場所 ISP 1) 2) 3) 4) 福井市 MiteneInternet

24 ダミーノード測定環境 2010/3 現在 (52 台 22 ヶ所設置 ) 北は北海道からついに沖縄まで海外 ( 韓国ソウル ) にも展開場所 ISP 1) 2) 3) 4) 札幌市 HOTnet 札幌市 NTTCom 検証設備 Place Soul Soul ISP KT SK Telecom 富山 IX 場所 ISP 1) 2) 3) 4) 福井市 MiteneInternet 金沢市インクル富山市コーラルネット富山市富山 IX - - 富山市 FITWEB 場所 ISP 1) 2) 3) 4) 山形市 CATV 山形秋田市秋田 CATV 場所 ISP 1) 2) 3) 4) 岡山 IX 場所 ISP 1) 2) 3) 4) 倉敷市倉敷 CATV 2 岡山市岡山 IX 米子市中海テレビ - 大手町 NTTCom 検証設備 - 3 場所 ISP 1) 2) 3) 4) 東海市知多メディアス場所 ISP 1) 2) 3) 4) 堂島 NTTCom 検証設備大阪市スマートコネクト - 場所 ISP 1) 2) 3) 4) 場所 ISP 1) 2) 3) 4) 福岡市 NTTCom 検証設備 - - 宮崎県宮崎 IX 鹿児島市グッドコム松山市愛媛 CATV 場所 ISP 1) 2) 3) 4) 沖縄券沖縄ケーブルネットワーク ISP 提供環境 DummyNode 設置状況 1) エンドユーザ環境の提供設置検討 OK 設置済 2) ISPネットワーク環境の提供設置検討 OK 設置未 3) OCN 回線施設場所の提供設置検討中 4) Yahoo!BB 回線施設場所の提供 - 設置対象外 23

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スライド 0 ネットワーク高度利用推進協議会ネットワーク効率化 WG 成果 http://www.fmmc.or.jp/p2p_web/ ネットワーク効率化 WG 副主査山下達也 (NTT コミュニケーションズ ) 亀井聡 ( 日本電信電話株式会社 ) 井上剛 (NTT コミュニケーションズ ) ネットワーク高度利用推進協議会ネットワーク高度利用推進協議会会長東京大学大学院教授浅見徹副会長東京大学大学院教授江﨑浩