キャンパス間周回VLANの 構築、評価と利用 林 優一,菅野浩徳,曽根秀昭 東北インターネット協議会TRIX研究会/東北大学情報シナジーセンター TAINS/Gの利用 キャンパス間周回VLANは東北大学の実稼働 ネットワークであるTAINS/Gを利用して構築され た。 今回のVLANで周回したキャンパス 青葉山キャンパス 川内キャンパス 片平キャンパス 星陵キャンパス 学内に提供するサービスの品質などをあらかじ めテストし、評価することが可能となる。 TAINS/Gとは 2002年からはGbE方式を用いた多重化通信（8 ～16Gbps）のバックボーンネットワーク TAINS/Gが運用されている。このネットワークに より仙台市内に広く分布する6つの主要キャンパ ス（片平キャンパス，川内キャンパス，青葉山北 キャンパス，青葉山南キャンパス，星陵キャンパ ス，雨宮キャンパス）がそれぞれ相互に接続され ている。 TAINS/G キャンパス間周回VLANとは (グルッとVLAN) グルッとVLAN 情報シナジーセンター （青葉山キャンパス）を始 点/終点にし、各キャンパ スのBackbone Router,Center Routerで 設定を行い周回VLANを 実現している。 キャンパス間周回VLANとは (グルッとVLAN) 星陵キャンパス 青葉山キャンパス キャンパス間 “グルッとVLAN” 川内キャンパス 片平キャンパス “グルッとVLAN”の構成 シナジーセンター4階 シナジーセンター1階 V4’ 受信･測定 青葉山北 川内 星陵 CR-0900 CR-0700 BR-0200 CentreCOM8216XL ※L2-SW untag V4 untag V2’V3’V4’ ルータ・測定 tag CentreCOM8224SL V3’ Cat4K V3 ルータ・測定 GR-0902 V1 tag TAINS/G L2-SW tag untag V2 V3 V4 untag V2’ CentreCOM8216XL ※L2-SW V2 tag BR-0900 BR-0700 BR-0100 青葉山北 川内 片平 送信 untag V1 V1 SuperSINET (GRID) ・GBICの用意（BR-0900、CR-0900、GR-0902）。 新規接続。 ・VLAN設定の追加（TAINS/G各装置） ・VLAN毎のSTPパラメータ調整によるブロッキングポートの位置変更 “グルッとVLAN”（Cat4k portの様子） 設定された14個7つのVLANを クロスで接続しキャンパス７周 を試みている様子 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 各上下のportが同一の VLANに設定されており 上のportから送出された packetはキャンパスを一 周して下のportに伝送さ れる。 ・・・・ 各ポートの組毎にグルッとキャンパスを一周する “グルッとVLAN”の特徴 ２周目 測定 Mpeg2 encoder TAP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 TAP １周目 測定 Mpeg2 decoder 14.5*3の距離で動画伝送を行い １周目、２周目でパケットの遅延 などを測定 1周約14.5kmのVLANが 計７週分用意されており、 手元で簡単に距離を伸 ばすことが可能 動画伝送などを行う際、 距離が伸びた際のパケッ トの遅延や、損失を計測 することが容易 意図的に遅延やパケット の損出を発生させること も手元で行うことができる “グルッとVLAN”の評価 （without Cross Traffic） パケットサイズの異なるICMPを“グルッとVLAN” 上で送受信しRTTの測定を行いネットワークの 特性把握を試みた。 送信したパケットサイズ 100byte 1400byte（fragmentされるサイズ付近） 3000byte(fragmentされて伝送されるサイズ） 実験構成 host1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 host2 左図のように２台のhost を“グルッとVLAN”環境 に接続し、RTTを１４日間 計測（パケットサイズは 100byte, 1400byte, 3000byteを利用し計測) 各サイズ毎のRTTの揺らぎ （without Cross Traffic） 1400byte 100byte 3000byte min avg max 100bye 0.200 0.259 0.343 1400byte 0.701 0.890 1.013 3000byte 0.919 1.000 1.011 RTTの平均値 （ms） Cross Trafficの発生 先のICMPを送信し続けた状態で、VLAN上に他 のICMP、DVTSをCross Trafficとして発生し、 RTTの変化を計測した。 実験に用いたCross Trafficは 64byte ICMP （05/01 01:07 – 05/03 23:06） 1472byte ICMP （05/03 23:09 – 05/05 18:36） Cat4k VLAN 同一port上 Cat4k VLAN同一 port上 DVTS traffic (05/05 18:41 – 05/06 21:21) Cat4k VLAN別port上 実験環境（Cross Trafficの発生） host1 1 DVTS sender host3 2 3 4 5 6 7 30Mbps 8 host2 9 10 11 host4 12 13 14 DVTS receiver “グルッとVLAN”ネット ワークのRTTを計測して いる環境にDVTSや別の hostを用いCross Traffic を発生させた。 各サイズ毎のRTTの揺らぎ （with Cross Traffic） 100bye 1400byte 3000byte min avg max 0.232 0.845 0.964 （+0.032） （+0.586） （+0.621） 0.729 0.788 0.871 （+0.028） （-0.102） （-0.142） 0.960 0.972 1.038 （+0.041） （-0.028） （+0.027） RTTの平均値 （ms） データ表示について 100byteの場合 100byteの場合 発生させたCross Trafficの伝送サイズにかかわ らず全体的にRTTが増加している、パケットサイ ズの異なる３つのグラフにおいてRTTの平均値 は他の２つのグラフと非常に近い値になっている ことがわかる。 1400byteの場合 1400byteの場合 Cross Trafficの影響があるにもかかわらず、 RTTはCross Trafficがない場合よりも小さくなっ ている部分が多い、DVTSなどのCross Traffic の影響はほとんど受けていない。 3000byteの場合 DVTS発生時 3000byteの場合 DVTSの伝送開始時あたりからRTTが下がって いることが観察できる。RTTのMAX値もCross Trafficがない場合より大幅に短くなっていること がわかる。 今後の計測課題（１） DVTS sender host1 1 2 3 ・・・・・・ 4 5 6 DVTS sender 7 30Mbps 8 host2 9 10 DVTS receiver 11 12 30Mbps 13 ・・・・・・ 14 DVTS receiver Cross Trafficとして DVTSの数をさらに増や した時のRTTの変化と、 DVTSの映像・音声品質 の変化を計測し、伝送路 上で発生する問題の発 見と解決を行う。 今後の計測課題（２） ルータやスイッチに負荷により発生するパケッ ト順序の入れ替わりが発生した際の映像品質 の変化の計測などを行う。 DVTS以外にもmpeg2,mpeg4のストリーミング など、実時間データの配信を行い遅延特性を 調査しこれから需要が見込まれる講義・講演 の配信に役立てる。 100byte （without cross traffic） M-100byte （without cross traffic） DAY-100byte （without cross traffic） 1400byte（without cross traffic） M-1400byte（without cross traffic） DAY-1400byte（without cross traffic） 3000byte（without cross traffic） M-3000byte（without cross traffic） DAY-3000byte（without cross traffic） 100byte （with cross traffic） M-100byte （with cross traffic） DAY-100byte （with cross traffic） 1400byte （with cross traffic） M-1400byte （with cross traffic） DAY-1400byte （with cross traffic） 3000byte （with cross traffic） M-3000byte （with cross traffic） DAY-3000byte （with cross traffic）
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