DEIM Forum 2019 I7-2 WebRTC, UCLA Computer Science Department 3803 Boelter Hall, Los Angeles, CA

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せとかかんざとばる
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1 DEIM Forum 2019 I7-2 WebRTC, UCLA Computer Science Department 3803 Boelter Hall, Los Angeles, CA , USA WebRTC WebRTC P2P Realization of Temporary Network Utilizing WebRTC in Disconnected Internet Environment in Case of Disaster Arisa TANAKA, Taka MAENO, Yasunori OWADA, Mineo TAKAI,, and Masato OGUCHI Ochanomizu University Otsuka, Bunkyouku, Tokyo JAPAN Space-Time Engineering KandaSakumacho , Chiyoda-ku, Tokyo, , JAPAN National Institute of Information and Communications Technology 2-1-3, Katahira, Aoba, Sendai-city, Miyagi, , JAPAN UCLA Computer Science Department 3803 Boelter Hall, Los Angeles, CA , USA Osaka University 1-5 Yamadaoka, Suita-city, Osaka JAPAN SNS [1] [2] 1

2 LAN NAT(Network Address Translator) NAT P2P NAT NAT NAT NAT NAT [3] NAT NAT-f(NAT-free protocol) [4] DNS NAT NAT NTS(NAT-Traversal Support) DNS NTS NAT NTS NTS NAT-f NAT [5] STUN NAT STUN NAT TCP NAT NAT NAT NAT NAT NAT 3. LAN 3. 1 Wi-Fi AP NAT ( Wi-Fi ) LAN Wi-Fi Wi-Fi (MANET) MANET [6] MANET MANET Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi MANET Wi-Fi 2

3 NAT NAT STUN/TURN STUN/TURN NAT P2P WebRTC(Web Real-Time Communication) WebRTC P2P NAT Chrome Firefox DTLS LAN 3. 2 WebRTC LAN AP LAN 2 Chrome Firefox 3 Connect 4 Send to P2P 4. P2P (Peer to Peer) 5 P2P ( 4) ( 5) 5. NAT WebRTC 5. 1 NAT NAT NAT NAT NAT Traversal 3

5. 2 STUN TURN STUN (Session Traversal Utilities for NATs) NAT STUN UDP NAT IP NAT 4 ( 1) STUN NAT 3 1 STUN TURN(Traversal Using Relay NAT) NAT TURN P2P 1 NAT NAT NAT NAT 1 1 6 STUN P2P 5.

4 5. 2 STUN TURN STUN (Session Traversal Utilities for NATs) NAT STUN UDP NAT IP NAT 4 ( 1) STUN NAT 3 1 STUN TURN(Traversal Using Relay NAT) NAT TURN P2P 1 NAT NAT NAT NAT STUN P2P 5. 3 WebRTC WebRTC(Web Real-Time Communications) P2P UDP WebRTC P2P ICE(Interactive Connectivity Establishment) IP ICE NAT 5. 4 NAT P2P WebRTC P2P NAT ICE P2P IP ICE STUN TURN NAT STUN P2P 6 TURN 7 7 TURN 6. 8 NAT STUN/TURN NAT P2P Wi-Fi NAT Wi-Fi Wi-Fi 8 4

IP アドレスはそれぞれ DHCP によって取得するサーバとして片方のエッジサーバのポート番号 8080 に開発また DTN 技術については今後新たなシステムの開発を考慮ししたシグナリングサーバポート番号 3478 に STUN サーバそているため含んでいるしてポート番号 3479 に TURN サーバである coturn をそれぞ OS は Debian GNU/Linux

5 7. ローカル環境における実験インターネットが遮断された中でアプリケーションが実際に動くかを確認するため次のような実験を行ったそこでまず使用するエッジサーバについて説明する 7. 1 使用するエッジサーバ現在使用しているエッジサーバは以下の通りである (図 9) 無線 LAN を搭載したエッジサーバ 2 台にそれぞれ hostapd をインストールし Wi-Fi ルータとして動作させたこれにより 2 つの異なるプライベートネットワークを作成している Client としては Android スマートフォン 1 台 PC1 台をそれぞれ別のエッジサーバに繋げて設置した IP アドレスはそれぞれ DHCP によって取得するサーバとして片方のエッジサーバのポート番号 8080 に開発また DTN 技術については今後新たなシステムの開発を考慮ししたシグナリングサーバポート番号 3478 に STUN サーバそているため含んでいるしてポート番号 3479 に TURN サーバである coturn をそれぞ OS は Debian GNU/Linux を利用れ構築したまたシグナリングサーバにおける STUN/TURN シグナリング STUN/TURN を搭載サーバの設定は同サーバ内のポート番号とした実システムの構築とシステム解析連携をサポートする 2 台のエッジサーバは無線 LAN でつなぎ同じネットワーク内汎用的なプラットフォームとなっているためネットワークは全部で青赤緑の 3 つとネットワークを自律的に構築なっているそしてサーバはクライアントがお互いにチャッ DTN 技術より実システム間での情報同期を可能とするトができるかどうかを判断するこれらを通してインターネットがない状況下においてでもチャットが可能であるかを確認する 7. 3 実験結果結果としてクライアント同士での P2P 通信にはならずクライアントとエッジサーバ間での TCP によるローカルな通信となったそのため STUN/TURN は使用されていなかったがチャットファイル同士の通信は可能であることが分かった 8. まとめと今後の課題災害時などのネットワークが切れてしまった際各サブネットが集まった時にどのように対応していくかという背景に対し災害時に有用な情報通信システムの提案構築を行った中でも NAT 越えによる避難者同士のチャットシステムを考案図 9 使用しているエッジサーバしそれに対応するため通信基盤の構築アプリケーションの開発を行ったそしてネットワークが切れてしまった環境を模擬的に実現した実験を行った結果としてローカル環境にお 7. 2 実験環境けるチャットシステムが通信可能であり使用出来る事が確認本研究では先ほど紹介したアプリケーション STUN 兼できた TURN サーバが構築できるオープンソースソフトウェアであ今後の課題はまずはローカル通信になってしまったためる coturn そして上記のエッジサーバを用い実験用のローカ STUN/TURN が使用されない原因の究明そして親玉 NAT ル環境を構築したまたエッジサーバはローカル環境のサーバサーバによる管理について考察していく特にローカル通信にとして機能させているその環境を図 10 に示すこれによりついてよりネットワーク環境に着目し詳しく検討していく災害時などのインターネットが遮断された中での実験を模擬的に行う謝辞本研究の一部はお茶の水女子大学と情報通信研究機構との共同研究契約に基づくものであるまた本研究は一部 JST CREST JPMJCR1503 の支援を受けたものである文図 10 実験環境献 [1] 内閣府防災情報首都直下地震の被害想定と対策について syuto_wg_report.pdf [2] 中村功大規模災害と通信ネットワーク東日本大震災に思う 5

6 [3] NAT (DICOMO2009) pp [4] NAT (DICOMO2008) pp [5] TCP STUN NAT 73rd p (2011) [6] (47) pp [7] H. Soliman, Mobile IPv6 Support for Dual Stack Hosts and Routers, RFC5555, IETF, [8] R. Moskowitz, T. Heer, P. Jokela, and T. Henderson, Host Identity Protocol Version 2 (HIPv2), RFC7401, IETF, [9] WebRTC [10] coturn [11] Sam Dutton.(2013,November 4).WebRTC in the real world: STUN, TURN and signaling. [12] Real time communication with WebRTC Google Developers [13] : Wi-Fi AP / DEIM2016 B

1 Web DTN DTN 2. 2 DTN DTN Epidemic [5] Spray and Wait [6] DTN Android Twitter [7] 2 2 DTN 10km 50m % %Epidemic 99% 13.4% 10km DTN [8] 2

1 Web DTN DTN 2. 2 DTN DTN Epidemic [5] Spray and Wait [6] DTN Android Twitter [7] 2 2 DTN 10km 50m % %Epidemic 99% 13.4% 10km DTN [8] 2 DEIM Forum 2014 E7-1 Web DTN 112 8610 2-1-1 UCLA Computer Science Department 3803 Boelter Hall, Los Angeles, CA 90095-1596, USA E-mail: yuka@ogl.is.ocha.ac.jp, mineo@cs.ucla.edu, oguchi@computer.org Web