ホームNWの標準化動向と取り組み状況

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のぶあきだいほうじ
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1 セミナーホームネットワークシステムに関する TTC 標準紹介ホーム NW マップ特定プロトコル HTIP * の紹介一般社団法人情報通信技術委員会 (TTC) 次世代ホームネットワークシステム専門委員会 SWG3601 美原義行 (NTT サイバーソリューション研究所 ) 2011 年 7 月 1 日 * HTIP: Home-network Topology Identifying Protocol 1

2 本日 (7/1) の発表内容ホームネットワークマネジメントとは? ホームネットワークマネジメント実現に必要なホームNWマップを特定する HTIP の紹介 HTIP 標準化状況報告 TTC ITU-T 2

3 ホームネットワークマネジメントとは?~ 背景 ~ ホームネットワーク ( 以下, ホーム NW) に IP で接続される端末が増加例 :TV, ゲーム機, スマートフォン,etc. 接続媒体の多様化例 :UTP ケーブル, 無線, 電力線, 同軸ケーブル,etc. AGW * WAN サーバホームネットワーク * AGW: Access GateWay 3

4 ホームネットワークマネジメントとは?~ 問題 ~ NWサービスの不具合時, 不具合発生箇所の特定はユーザにとって困難端末で発生した不具合か?NWで発生した不具合か? NWで発生した不具合であれば,WANか?LANか? 問合わせを受けたメーカ / キャリア等も, 遠隔からの不具合発生箇所の特定が困難 AGWのNATにより, 遠隔からのアクセスが困難不具合が発生している端末とAGW 間に接続されている NW 機器が検査プロトコルに対応していない 4

5 想定ホーム NW マネジメントサービス ~ リモートサポート ~ リモートサポートの課題 : 原因切分けのための, 接続経路を把握に時間を要している. 電話で解決不可能な場合, 保守者を現場派遣により, コスト増ホーム NW マップを特定でき, 経路上の端末を検査して切分けができれば, 対応時間を大幅に短縮でき, 無効派遣も削減可能そして, 遠隔からの制御 ( 再設定, 再起動等 ) が可能になれば, さらなるコスト削減が期待できる. B 社 HDR xxxx RD-XD92D D 社ケーム機 sssss PS3 A 社 PC yyyyy CF-Y7DWJAJR H 社 Switch Kkkkk ETX2-SH8N port4 port1 E 社 TV zzzzz 46ZH500 port1 N 社ケーム機 pppp Wii port6 wifi port port2 PLC port port1 K 社 PLCモテム tttt BL-PA100KT port3 C 社 AGW mmmm BBR-4MG port4 遠隔管理したい端末を指定して設定や再起動, ログファイルの閲覧等を行える WAN ホームネットワークリモート管理サーバオペレータ 5

6 想定ホーム NW マネジメントサービス 1. お客様からの問い合わせを受け, お客様の AGW にアクセス 2. 不具合が発生した端末の経路を調べるために, ホーム NW マップを特定 3. 不具合が発生した端末を検査し, 特定した経路上に存在する NW 機器を検査 4. 原因を特定し, その原因に対して遠隔から制御サーバ AGW WAN AGW にアクセス AGW からホーム NW 内端末を検査 6

7 ホーム NW マネジメント実現に向けた要件 1 機器情報ホームNWマップの特定エンド端末 NW 機器の機器情報の特定ホームNWマップの特定 2 障害の特定接続確認品質確認端末内部エラー確認ログファイル取得 3 不具合に対する制御ファームアップ再起動初期化等 4 機器設定 5 不具合の早期対応 : 発生した不具合を即時に検知 7

8 ホーム NW マネジメント実現に向けた要件 1 機器情報ホーム NW マップの特定エンド端末 NW 機器の機器情報の特定ホーム NW マップの特定 2 障害の特定接続確認品質確認端末内部エラー確認ログファイル取得 3 不具合に対する制御ファームアップ再起動初期化等解決するために HTIP 提案 4 機器設定 5 不具合の早期対応 : 発生した不具合を即時に検知 8

機器情報ホーム NW マップの特定現在 : エンド端末のMAC IPアドレスのみ特定可能 UPnPプロトコルを搭載した端末からは情報を取得可能 ( しかし, 各社入力している情報がバラバラ ) 家庭向けNW 機器では,SNMP 等の管理プロトコルが搭載されていない B 社 VARDIA RD-XD92D 端末端末 A 社 Lets Note CF 端末端末目指す世界 : エンド端末 NW

9 機器情報ホーム NW マップの特定現在 : エンド端末のMAC IPアドレスのみ特定可能 UPnPプロトコルを搭載した端末からは情報を取得可能 ( しかし, 各社入力している情報がバラバラ ) 家庭向けNW 機器では,SNMP 等の管理プロトコルが搭載されていない B 社 VARDIA RD-XD92D 端末端末 A 社 Lets Note CF 端末端末目指す世界 : エンド端末 NW 機器の機器情報を確実に特定区分, メーカ名, 機種名, 型番ホームNWマップを特定ポート種別, 接続路の種別 B 社 HDR VARDIA RD-XD92D D 社ケーム機 PS3 CECHL01 A 社 PC Lets Note CF-Y7DWJAJR E 社 TV REGZA 46ZH500 H 社 Switch ETX2-SH8N port4 port1 port1 N 社ケーム機 Wii RVL-001 port6 wifi port PLC port port1 K 社 PLCモテム PL2 BL-PA100KT port2 port3 C 社 AGW BroadStation BBR-4MG port4 9

ホーム NW マップ特定プロトコル HTIP 標準化の狙い : ホーム NW マップの特定を行うため, エンド端末と NW 機器に実装するプロトコルを規定 E 社 TV 機種名 : kkk 型番 : lll B 社 HDR 機種名 : ooo 型番 : ppp D 社ケーム機機種名 : iii 型番 : jjj エンド端末 A 社 PC 機種名 : aaa 型番 : bbb H 社機種名 :

10 ホーム NW マップ特定プロトコル HTIP 標準化の狙い : ホーム NW マップの特定を行うため, エンド端末と NW 機器に実装するプロトコルを規定 E 社 TV 機種名 : kkk 型番 : lll B 社 HDR 機種名 : ooo 型番 : ppp D 社ケーム機機種名 : iii 型番 : jjj エンド端末 A 社 PC 機種名 : aaa 型番 : bbb H 社機種名 : mmm 型番 :nnn port4 port1 port1 N 社ケーム機機種名 : ggg 型番 : hhh port6 PLC port NW 機器 wifi port port1 K 社 PLC モテム機種名 : eee 型番 : fff port2 port3 C 社 AGW 機種名 : ccc 型番 : ddd port4 ホームNWマップに必要な情報エンド端末 NW 機器の機器情報 - 区分 - メーカ名 - 機種名 - 型番エンド端末間の接続経路 NW 機器伝送路の種別 LAN ポート端子番号エンド端末 : パケットを終端する端末 (PC, 家電等 ) NW 機器 : パケットを転送する中間接続機器 ( 無線 LAN モデム等 ) 10

HTIP の技術内容についてエンド端末 /NW 機器に搭載するプロトコル, 及びベンダ拡張部の規定 HTIP 実装端末から送信される機器情報を Manager にて収集することで, ホーム NW マップを作成実装する機能拡張する点エンド端末 UPnPの device 機能機器情報の記述形式をガイドライン化 NW 機器 LLDP * Agent 機能 (IEEE 802.

11 HTIP の技術内容についてエンド端末 /NW 機器に搭載するプロトコル, 及びベンダ拡張部の規定 HTIP 実装端末から送信される機器情報を Manager にて収集することで, ホーム NW マップを作成実装する機能拡張する点エンド端末 UPnPの device 機能機器情報の記述形式をガイドライン化 NW 機器 LLDP * Agent 機能 (IEEE 802.1AB) ベンダ拡張部に, 機器情報を格納ベンダ拡張部にMACアドレステーブルを追加送信先 MACアドレスをブロードキャストアドレスに設定エンド端末エンド端末 agent NW 機器 NW 機器 agent エンド端末 agent エンド端末 Manager エンド端末による機器情報の通知 NW 機器による機器情報,MAC アドレステーブルの通知 *LLDP: Link Layer Discovery Protocol 11

1ABとして標準化フレームを一定間隔で一方的に送信するだけの軽量プロトコル拡張フィールドが用意されている L2プロトコル UPnP: Universal Plug

12 UPnP/LLDP 多くの家電に搭載されているプロトコル CPはDeviceから機器情報を取得可能機器情報の拡張フィールドが用意されている L3 以上のプロトコル IEEE 802.1ABとして標準化フレームを一定間隔で一方的に送信するだけの軽量プロトコル拡張フィールドが用意されている L2プロトコル UPnP: Universal Plug and Play LLDP: Link Layer Discovery Protocol UPnP-CP PC Description /Eventing Control Device audio End device LLDP Network devices HGW UPnP-CP: UPnP Control Point 12

13 HTIP の利点 HTIP 搭載 / 非搭載機器が混在する環境においても, ホームNWマップを推測することが可能ホーム NW 内の任意の端末で, 構成情報を取得可能 LLDP がブロードキャストされるため, 各エンド端末において, ホーム NW マップを作成可能 LLDPはL2プロトコルで, かつ一定間隔でフレームを送信するだけの処理のため, 処理が軽い. 図. 描画例 port2 HTIP 対応 AGWアイコン port4 HTIP 対応 NW 機器アイコン HTIP 非対応 NW 機器 port2 port6 port8 HDR アイコン HTIP 非対応エンド端末ノート PC アイコン HTIP 非対応エンド端末ノート PC アイコン HTIP 非対応の機器であれば, ハテナマークを表示ある一つのポートに二つ以上のMACアドレスが検出された場合, 構成図上に仮想 NW 機器を配置 13

14 HTIP 利用化でのサポートイメージ接続が確認できた二端末間の経路上のエッジに対して, 印をつけていくことで, 不具合端末の接続性を検査可能閉域網内のサーバインターネット上のサーバ閉域網内のサーバインターネット上のサーバ NGN 切り分けポイントが分からない.HGW までケーブルをたどってもらう必要がある. 切り分けポイントが分かるため, 正確な対応策を提示可能 HGW による ISP 設定サーバダウン AGW????? 推測した NW 機器 AGW NGN 切り分けアプリがインストールされた端末従来 ( マップなし ) 切り分けアプリがインストールされた端末マップあり 14

TTC 標準化における今までの経緯 2008 年 10 月 ~:TTCにて議論を開始 2009 年 9 月 ~: ドラフトを作成し, 文書のレビューを開始 JJ-300.00 ホームNW 構成特定プロトコル JJ-300.01 端末区分リスト 2010 年 6 月 17 日 : 最終版をTTCへ提出. 2010 年 8 月 30 日 :JJ-300.

15 TTC 標準化における今までの経緯 2008 年 10 月 ~:TTCにて議論を開始 2009 年 9 月 ~: ドラフトを作成し, 文書のレビューを開始 JJ ホームNW 構成特定プロトコル JJ 端末区分リスト 2010 年 6 月 17 日 : 最終版をTTCへ提出年 8 月 30 日 :JJ 標準化完了 2010 年 11 月 16 日 :JJ 標準化完了 2011 年 2 月 23 日 :JJ 仕様バグを修正し,v1.1 を発行各社本件に関心を持って, 多数のコメントをもらい ( 総 160 件 ), これにより多数の更新を行った ( 総 16 回 ). 仕様の議論に参加した企業一覧 ( 順不同, 敬称略 ) パナソニック, パナソニックシステムネットワークス, ソニー, 沖電気, 三菱電機,NEC,NECマグナス,KDDI 研究所, 日本ケーブルラボ,NICT, 富士通長野, 日立,NTTコムウェア, シスコ 15

16 参考 JJ 端末区分リスト ( 抜粋 ) HTIP(JJ ) を利用して送信する機器情報の一つである端末区分を定義した DTV 研究会の仕様をベースに決定した大区分区分説明値ネットTV 端末テレビ AV_TV AV 系 STB セットトップボックス AV_STB プロジェクタプロジェクタ AV_Projector フォトフレームデジタルフォトフレーム AV_PhotoFrame デスクトップデスクトップPC PC_DeskTop PC 系ノートPC ノートPC PC_Notebook プリンタプリンタ PC_Printer 携帯電話携帯電話 COM_Cellular ルータブロードバンドルータ COM_IGD 通信系スイッチングハブスイッチングハブ COM_Switch PLCモデム PLCモデム COM_PLCModem 無線 LANモデム無線 LANモデム COM_WirelessModem 同軸ケーブルモデム同軸ケーブルモデム COM_CoaxModem エアコンエアコン LIFE_AirConditioner くらし系洗濯機洗濯機洗濯乾燥機 LIFE_WashingMachine Webカメラ Webカメラ LIFE_WebCamera 床暖房床暖房 LIFE_FloorHeating 娯楽系据置ゲーム機据え置き型のゲーム AM_GameMachine ポータブルゲーム機ポータブル型のゲーム AM_PortableGameMachine 編みかけ表示した値は,DTV 研究会で決められていない区分を TTC で新規定義した値 16

17 ITU-T での取組み 2008 年 12 月 ~: SG15/Q1にて, ホームNWアーキテクチャ HGWにおけるトランスポート要件の標準化活動を実施 (G.9971 文書.2010 年 6 月標準化完了 ) HTIPの国際標準化の足がかりとして,G.9971 文書にホームNWマネジメントの技術要件を追加する形で参加 2010 年 6 月 ~: G.9971を具体化するプロトコルとして,HTIPの標準化を着手 2010 年 6 月 :ITU-T SG15の6 月会合で 2 件の寄書を発表し G.phnt(Protocol for identifying home network topology ) の検討開始を承認 2010 年 7~10 月 :TTC JJ /JJ と整合したG.phntの検討を行い初版をITU-Tへ送付 2010 年 11 月 :Q1/15 専門家会合で G.phntドラフト版を完成し各標準化機関へ配布各標準化機関 (IEEE,BBF,IETF,SG2,UPnP) からのコメントを収集し, それに回答する処理を実行し,2011 年 9 月コンセント予定 17

18 1Q 2Q 3Q 4Q 1Q 2Q 3Q ITUスケジュール 2010 年度 2011 年度 G.9971 コンセント 6/10 11 月 HTIPの議論の Q1 中間会合横浜 TTC6/10 6/17 8/30 HTIP 標準化文書提出 HTIP(JJ ) の英訳版を作成し提示 2 月 SG15@geneva 11 月から, 他標準化団体からのコメントを多数もらったため, 適宜返信文書を用意し承認を得た中間会合を開催しコンセント予定 9 月 SG15@geneva 他団体からコメントも収束してきたため, コンセントを狙う 9/16 11/16 端末区分リスト標準化の仕様書提出 18

19 以下, 参考資料 19

20 参考 ITU-T における SG 一覧 SG SG2 SG3 SG5 SG9 SG11 SG12 SG13 SG15 SG16 SG17 TSAG 説明 Operational aspects of service provision and telecommunications management Tariff and accounting principles including related telecommunication economic and policy issues Environment and climate change Television and sound transmission and integrated broadband cable networks Signaling requirements, protocols and test specifications Performance, QoS and QoE Future networks including mobile and NGN Optical transport networks and access network infrastructures Multimedia coding, systems and applications Security Telecommunication Standardization Advisory Group 参照 : 20

21 Question WP1 Q1 Q2 Q4 WP2 Q5 Q6 Q7 Q8 Q16 Q17 Q18 参考 SG15 の Question 一覧 (1/2) 説明 Transport aspects of Access networks and home networking Coordination of Access Network Transport standards Optical systems for fiber access networks Transceivers for customer access and in premises networking systems on metallic conductors Optical access/transport network technologies and physical infrastructures Characteristics and test methods of optical fibres and cables Characteristics of optical systems for terrestrial transport networks Characteristics of optical components and subsystems Characteristics of optical fibre submarine cable systems Optical physical infrastructure and cables Maintenance and operation of optical fibre cable networks Development of optical networks in the access area 参照 : 21

22 参考 SG15 の Question 一覧 (2/2) Question WP3 Transport network structures 説明 Q3 Q9 Q10 Q11 Q12 Q13 Q14 Q15 General characteristics of transport networks Transport equipment and network protection/restoration OAM for transport networks Signal structures, interfaces and interworking for transport networks Transport network architectures Network synchronization and time distribution performance Management and control of transport systems and equipment Test and measurement techniques and instrumentation 参照 : 22

23 参考実装による仕様検証実機を用いてHTIPを実装し評価実装内容 : AGWとして, 実機 HGWにHTIPのAgent 機能とManager 機能を実装し, ホームNWマップを作成 NW 機器として,HGW 筐体に付属のスイッチングハブにHTIPを実装エンド端末として,PCにHTIP 実装実装結果 : HTIP 対応非搭載が混在する環境においてマップを推定する機能を実現作成時のCPU 使用率,LLDPDU 送信時のCPU 使用率は共に極めて低い HTIP 非対応の機器であれば, ハテナマークを表示ある一つのポートに二つのMACアドレスが検出した場合, 構成図上に仮想 NW 機器 (Unknown) を配置アイコンをクリックすれば, 機器情報も閲覧可能 23

ホームNWの標準化動向と取り組み状況

ホームNWの標準化動向と取り組み状況 1 標準化文書説明資料本資料は, 以下の標準化予定文書を説明した資料である. JJ-300.00: ホームNW 接続構成特定プロトコル :HTIP 次世代ホームネットワークシステム専門委員会作成日 :2010 年 6 月 17 日参考標準化対象と作成委員会新規対象の TTC 標準 JJ-300.00 対応する国際標準無し次世代ホームネットワークシステム専門委員会インタオペラビリティ

ホームNWの標準化動向と 取り組み状況

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