経路制御情報を用いたトラフィック情報予測機構の実装と評価

経路制御情報を用いた
トラフィック情報予測機構の
実装と評価
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marki
kaizaki
qoo
背景




インターネットは通信インフラとして定着
安定したネットワークの提供は重要
トラフィックはより複雑化
ネットワーク管理者の負担増
本研究の目的
ネットワーク管理の最終形態は完全自動化
既存の計測より低コストでネットワーク管理
において有用な指標を低コストで提供
⇒低コストでの計測が容易になれば
ネットワーク管理の完全自動化へも一歩近づく
既存計測の抱える問題 (1/4)

トラフィック流量増加に起因する計測コスト
の増大


計測機器の処理能力を超過
サンプリング、フィルタリング
既存計測の抱える問題 (2/4)

ネットワーク数増加に起因する計測コスト
の増大


急激な計測地点の増加
管理者は有限
既存計測の抱える問題 (3/4)

ネットワークトラフィックの多様化に起因す
る計測コストの増大

ネットワーク管理者の負担増
既存計測の抱える問題 (4/4)

ネットワーク異常時の状況把握問題

Flooding型のDoS攻撃受けた場合トラブル解
決のため計測情報が必要であるにも関わらず。
通信が困難になりトラフィックを把握できない
実現できる世界


既存計測の問題点を解決するため、計測
コストを抑えながらネットワーク運用に有用
な指標を提供する新しい計測モデル。
→ ゆくゆくは
完全自動制御の指標として利用?!
定点観測では認識できなかったトラフィック
状態も予測可能
設計 (1/3)
R5
R3
経路推測モジュールB
R4
R2
R1
LSDBを元に
スパニングツリー
を構成
R1
R4
ネットワークB
end-node 2
node1
経路推測モジュールA
ネットワークA
end-node 1
R3
R5
R2
node2
設計 (2/3)
R3
ネットワークC
R1： 0
トラフィック
推測モジュール
R2：
R3：
R4：
R5：
R5
経路推測モジュールB
R4
R2
R1
ネットワークB
end-node 2
経路推測モジュールA
ネットワークA
end-node 1
R1： 3
R2： 3
R3： 3
R4： 3
R5： 0
1
1
1
1
設計-まとめ- (3/3)




計測地点が経路制御表(LSDB)を受信、保持
パケットのsrc,dstを基に経路制御表とマッピング
することで、その後、通過するであろう経路と通
過して来たであろう経路を推測しトラフィック情報
として提供する機構(経路推測モジュール)
それぞれの経路推測モジュールの情報を収集し、
より網羅性の高い計測情報を提供する機構(トラ
フィック推測モジュール)
それらの情報を可視化するための簡易グラフ化
本機構の利用モデル１－外側から内側の把握－
経路推測モジュール
ISP
組織
組織
組織
ISP
NOC
NOC
NOC
NOC
ダイアルアップ
NOC
NOC
組織
経路推測モジュール
IX
自律システム(AS:Automonous System)
自律システム内のISPや組織
EGP:Exterier Gateway Protocol
IGP:Interier Gateway Protocol
IX
ISP: Internet Service Provider
IX
IX: Internet Exchange
NOC: Network Operation Center
トラフィック把握可能エリア
本機構の利用モデル２－内側から外側の把握－
AS
ISP
AS
組織
組織
A
IX
NOC
C
組織
AS
B
経路推測モジュール
経路推測モジュール
自律システム(AS:Automonous System)
自律システム内のISPや組織
EGP:Exterier Gateway Protocol
IGP:Interier Gateway Protocol
ISP: Internet Service Provider
IX
IX: Internet Exchange
NOC: Network Operation Center
実装の流れ

トラフィック収集


言語


OSPF対応
２地点以上での同期


C言語(計測モジュール、予測モジュール)
リンク状態型の経路制御プロトコル


libpcap使用
１分間隔
簡易グラフ化

MRTGを利用
本機構の問題点
網羅性に関する問題
将来的には、
1.
実流量に占める予測流量比による解決方法
2.
地点毎のサンプリングレート値調整による解決
方法
などを用いて解決！！

実流量に占める予測流量比による解決手法
AS
ISP
組織
組織
MRTG
A
NOC
C
組織
B
経路推測モジュール
IX
経路推測モジュール
自律システム(AS:Automonous System)
ISP: Internet Service Provider
自律システム内のISPや組織
IX
EGP:Exterier Gateway Protocol
IGP:Interier Gateway Protocol
IX: Internet Exchange
NOC: Network Operation Center
地点毎のサンプリングレート値
調整による解決手法
A
同一母集団
B
C
D
評価

多地点を定点計測する場合との比較


網羅性
計算機負荷
今後の予定






9月13日
9月
 中旬～下旬
10月
 上旬～下旬
11月
 中旬
 下旬
12月
 上旬
 下旬
1月
 上旬
 下旬
卒論中間発表
本機構の実装
本機構の実装
評価&卒論執筆開始
卒論執筆
卒論執筆
卒論提出
卒論発表会
卒論学事提出
ご清聴ありがとうございました
利用モデル
Point-to-Point
Ku-band
Japan to Asia: 2Mbps
Asia to Japan: 2Mbps
C-band
Japan to Asia: 1.5Mbps
Asia to Japan: 512Kbps
JAPAN
WIDE
APAN
計測モジュール
UDL
計測モジュール
C-band
Japan to Asia: 9Mbps
衛星回線
ITB
AIT
TP
USM
ASIA
ASTI
IOIT
NUOL

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