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インターネットの性能計測 ＮＥＴＷＯＬＤ＋ＩＮＴＥＲＯＰ ９９ ＴＯＫＹＯ セッション Ｃ０２

インターネットの性能計測 ＮＥＴＷＯＬＤ＋ＩＮＴＥＲＯＰ ９９ ＴＯＫＹＯ セッション Ｃ０２. 平原 正樹 < masaki@merit.edu> Ｍｅｒｉｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ，Ｉｎｃ．. 概要: インターネットの性能計測. インターネットの性能を計ることによって、利用側はプロバイダが提供する実際の性能を知ることができる。また提供側は、顧客にどんな性能を提供できているかを監視することになる。現在のインターネットは経路が複雑であり、プロバイダの選択によって、インターネット性能に違いが生じる。

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インターネットの性能計測 ＮＥＴＷＯＬＤ＋ＩＮＴＥＲＯＰ ９９ ＴＯＫＹＯ セッション Ｃ０２

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Presentation Transcript

  1. インターネットの性能計測ＮＥＴＷＯＬＤ＋ＩＮＴＥＲＯＰ ９９ ＴＯＫＹＯ セッション Ｃ０２ 平原 正樹 <masaki@merit.edu> Ｍｅｒｉｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ，Ｉｎｃ．

  2. 概要: インターネットの性能計測 • インターネットの性能を計ることによって、利用側はプロバイダが提供する実際の性能を知ることができる。また提供側は、顧客にどんな性能を提供できているかを監視することになる。現在のインターネットは経路が複雑であり、プロバイダの選択によって、インターネット性能に違いが生じる。 • インターネットの性能計測は、単にトラフィック量を測ったり、バックボーンの帯域を知ることに留まらない。通過経路の変化などのインターネットの動的性質も考慮しながら、パケットの到達遅延や紛失率、さらに経路安定性などを測定する。 • このセッションでは、米国主要IXでのルーティング管理を行うメリット・ネットワークとミシガン大学EECS学科の共同プロジェクトIPMAから、ヨーロッパや米国（IPMAを含む）の実際の計測ツールの紹介をする。 • さらに計測された生データの提供とその視覚化を通じて客観的なインターネット性能の実像を得る努力、インターネットの中に計測装置を分散配置する大規模な協調活動、さらに爆発的な発展を続けるインターネットの性能的な危機状況についても報告する。 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  3. The DEATH of the Internet • “The Internet will experience a Gigalapse this year” • -- Bob Metcalfe • “Is the Internet about to crash?” -- The Site • “The Internet hasn’t worked for the last week” • -- An AOL user • “We have no packet loss or delay” -- ISP engineer • “We are not seeing any packet loss or delay” • -- IXP Manager 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  4. 内容: インターネットの性能計測 • インターネット性能とは何か • 既存の性能計測技術の実例 • 新しい性能計測技術と研究 • 課題と性能改善へのヒント 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  5. インターネット性能とは何か

  6. インターネットの性能 • 調査、統計、予測 • プロバイダの提供する性能のチェック • プロバイダ自身の性能のチェック • 問題個所の検査 • ネットワーク　ＶＳ　インターネット 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  7. 何が難しいか？ • プロバイダ共通の計測技術の欠如 • プロバイダの秘密主義、誇張宣伝 • 非科学的な利用者の要求 • 計測対象（サーバ、ＴＣＰ、データリンク） • ＩＸ間 vs エンドユーザ間 • 客観的共通メトリック • 広域、複雑な経路、基準時間 • 時間的変化（経路など） 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  8. 混乱の例 • 最速ＸＸＸの秘密…国内１００Ｍｂ／ｓ、海外４５Ｍｂ／ｓの大容量回線… • …また、国内の自社ネットワークは全て、超高速ＡＴＭネットワークにて基幹網が作られているため、ネットワークの遅延は全くありません… • 国内最速Ｗｅｂサーバ…Ｔ１回線８本… • １回線あたりＸＸ人以下… 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  9. ＮＳＦＮｅｔ時代の計測 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  10. 今日の計測 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  11. 既存の性能計測技術の実例

  12. 既存計測技術:ping＆traceroute home.merit.edu% ping -s www.interop.co.jp PING www.interop.co.jp: 56 data bytes 64 bytes from www.interop.co.jp (210.135.48.132): icmp_seq=0. time=174. ms 64 bytes from www.interop.co.jp (210.135.48.132): icmp_seq=1. time=174. ms 64 bytes from www.interop.co.jp (210.135.48.132): icmp_seq=2. time=171. ms 64 bytes from www.interop.co.jp (210.135.48.132): icmp_seq=3. time=172. ms 64 bytes from www.interop.co.jp (210.135.48.132): icmp_seq=4. time=174. ms 64 bytes from www.interop.co.jp (210.135.48.132): icmp_seq=5. time=172. ms 64 bytes from www.interop.co.jp (210.135.48.132): icmp_seq=6. time=173. ms 64 bytes from www.interop.co.jp (210.135.48.132): icmp_seq=7. time=172. ms 64 bytes from www.interop.co.jp (210.135.48.132): icmp_seq=8. time=175. ms 64 bytes from www.interop.co.jp (210.135.48.132): icmp_seq=9. time=170. ms ^C ----www.interop.co.jp PING Statistics---- 10 packets transmitted, 10 packets received, 0% packet loss round-trip (ms) min/avg/max = 170/172/175home.merit.edu home.merit.edu% traceroute www.interop.co.jp traceroute to www.interop.co.jp (210.135.48.132), 30 hops max, 40 byte packets 1 fet0.arborlakes.mich.net (198.108.60.1) 1 ms 1 ms 2 ms 2 198.108.62.2 (198.108.62.2) 3 ms 7 ms 4 ms 3 * * * 4 198.108.3.1 (198.108.3.1) 3 ms 3 ms 3 ms 5 bordercore2-hssi0-1-0.WillowSprings.cw.net (166.48.23.253) 11 ms 11 ms 13 ms 6 bordercore2.Sacramento.cw.net (166.48.192.1) 57 ms 60 ms 57 ms 7 kdd-japan.Sacramento.cw.net (204.70.120.6) 163 ms 161 ms 168 ms 8 203.181.96.21 (203.181.96.21) 162 ms 162 ms 164 ms 9 203.181.96.42 (203.181.96.42) 164 ms 170 ms 161 ms 10 210.132.92.226 (210.132.92.226) 174 ms 170 ms 172 ms 11 galaxy-catb1.kcom.ne.jp (203.141.161.19) 162 ms 162 ms 164 ms 12 203.141.163.74 (203.141.163.74) 176 ms 171 ms 170 ms 13 www.interop.co.jp (210.135.48.132) 170 ms 174 ms 169 ms 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  13. 既存計測技術：トラフィック 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  14. 既存計測技術：トラフィック（２） ＪＰＩＸ 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  15. 既存の計測技術例: 回線利用状況 ＢＩＧＬＯＢＥ 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  16. 既存の計測技術例: PING • 行き帰りの経路の違い • ルータによりＰＩＮＧの処理優先度が異なる • ＩＣＭＰを通さないプロバイダ • スケーラビリティの欠如 MIDs Weather Report 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  17. 既存の計測技術例: PING（２） 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  18. 既存の計測技術例: SNMP • 多くのネットワーク機器（ルータ、ハブ他）はMIBをサポート • 多くの有料あるいは無料のクライアントソフトウェア • 制約 • 自社ドメイン内の機器のみ • 局所的情報、MIBで提供される変数のみ • スケーラビリティ、セキュリティ 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  19. SNMPクライアント SunNet Manager MRTG 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  20. 既存の計測技術例: RMON • 遠隔ネットワークモニタ • ネットワークのトラフィックを覗き見 • パケットやフローの測定 • 上位プロトコルのサーポート（RMON2） • 高速データリンク（OC3）サポート • （OC3Mon -- vBNS/NLANR) • 制約 • スケーラビリティ、局所的 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  21. 既存の計測技術: NetFlow • シスコ社 • ソース／デスティネーション • プロトコル • ＡＳ／ＡＳ • Cflowd クライアント CFlowd 出力 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  22. コマーシャルエンドユーザ計測 • Inverse (http://www.inverse.net) • Keynote (http://www.keynote.com) • ウェブサーバ他 • NetMedic (http://www.vitalsigns.com) • エンドユーザ 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  23. コマーシャルネットワーク統計 Vital Signs Report NetMedic Inverse 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  24. コマーシャル： KeyNote 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  25. 既存技術の限界 • イントラネット内、ＡＳ内 • スケーラビリティ • 性能への断片的な視点 • ネットワーク性能計測？問題診断？ 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  26. 問題診断 • ルーティング問題？ • ＩＸの停電・故障？ • 回線断？ • 極端に多量なトラフィック？ • ルーティングポリシは正しいか？ • 過去の問題を解析できるか？ 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  27. 新しい性能計測技術と研究

  28. 新しい計測技術 中身はブラックボックス アプリケーションレベル 大規模な計測マシンの配置 エンド・エンド間 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  29. IETF IPPM Working Group • 広域ネットワークで使えるメトリックの策定 • 一方向（遅延、パケットロス）、正確な時計 • ＵＤＰの利用、ポアソン分布の間隔 • 受け取り側は、データリンク上を監視 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  30. Common Solutions Group • 米国主要大学に計測マシンを設置 • Advanced Network and Services (ANS) • 時計の同期にＧＰＳを利用 • PC UNIX で動くデータ収集ソフトウェア 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  31. Common Solutions Group 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  32. インターネット計測および視覚化: CAIDA(www.caida.org) • Cooperative Association for Internet Data Analysis • Univ of California (SDSC) • 政府（NSF）および民間資金 (Cisco, ANS) • ネットワーク統計活動のデータ交換および協調 • ツールの開発、視覚化 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  33. CAIDA Tools AS Topology Visualization MAPNet 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  34. CAIDA：Ｓｋｉｔｔｅｒ （ＲＴＴ Ｐｌｏｔ） 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  35. NIMI • National Internet Measurement Infrastructure • LBL, PSC (Paxson and Mathis) • 計測（プルーブ）マシンのアーキテクチャ • エンド・エンド間、ホップバイホップ 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  36. IPMA • Internet Performance Measurement and Analysis project • ミシガン大学ＥＥＣＳ学科とメリットネットワークの共同研究プロジェクト（ＮＳＦの資金） • 目的 • データの収集と配布 • データの視覚化 • データの評価と分析 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  37. IPMAツール • バックエンド（データ収集） • NetNow: 遅延とパケットロス • RouteTracker: ルーティングの安定性 • TPD: 経路の監視 (traceroute) • SNMPTrackers: SNMP MIB の監視 • IPN: メンテナンス・停止情報の交換 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  38. Probe Probe Probe Probe Probe インターネット計測のモデル Data 集積 Data 集積 AS2 Data 集積 AS1 一般 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  39. ルーティングイクスチェンジ

  40. ネットワークアクセスポイント（ＮＡＰ） ＩＳＰ ＩＳＰ ＲＡ ＩＳＰ Ａ ＮＡＰ ＮＡＰ Ｂ ＲＡ Ｃ ＩＳＰ ＮＡＰ ＩＳＰ Ｚ ＮＡＰ ＲＡ ＲＡ ＩＳＰ ＩＳＰ 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  41. メリットルートサーバパッケージ ･経路制御とフォワーデ ィングの分離による ルータ性能の改善 ＩＳＰ ＩＳＰ ＩＳＰ ＩＳＰ ･簡単なルータの設定 ･ルータ性能の要求緩和 物理 接続網 ･冗長な構成による高信頼性 自動化された ･ルートサーバの管理 ･統計情報の収集 ･運用支援 ルート サーバ ルート サーバ ･ルートサーバの自動設定（４時間毎） ＲＳｎｇ インターネットルーティングレジストリ 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  42. 代表的なインターネット交換点（米国） Ｓｐｒｉｎｔ ＮＡＰ (New York) /３１ ＡＡＤＳ ＮＡＰ (Chicago) ３１/５３ ＭＡＥ－Ｗｅｓｔ (San Jose) ６１/１０９ Ｍｅｒｉｔ FIX-East ＭＡＥ－Ｅａｓｔ (Washington DC) ７１/８３ FIX-West Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｘｃｈａｎｇｅ (Palo Alto) １５/３５ ＰＡＣＢｅｌｌ ＮＡＰ (Ｓａｎ Ｆｒａｎｃｉｓｃｏ、 Los Ａｎｇｅｌｅｓ) ２５/３８ 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  43. ＩＲＲ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｒｅｇｉｓｔｒｙ） ヨーロッパ カスタマ ルートサーバ （ＲＳｎｇ） ＲＩＰＥ ＮＣＣ BellＣＡ カスタマ ＲＡＷＨＯＩＳ ＡＮＳ ＩＳＰ (ルータ設定、 障害対策） カスタマ ＲＡＤＢ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ＭＣＩ 統計・調査 （ＩＰＭＡ他） 残りのＩＳＰ 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  44. ＩＰＭＡ

  45. ＩＰＭＡ（ツール群） • ルーティング情報 • ＢＧＰ • アナウンスとウィズドロウ • 不安定さ • パケットロスおよび遅延 • ＵＤＰの使用 • Ｏｎｅ－Ｗａｙ Ｄｅｌａｙ • 発生分布 Ｊａｖａ ｖｅｒｓｉｏｎ ａｖａｉｌａｂｌｅ 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  46. IPMA: IPN 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  47. ＴｒｅｎｄＧｒａｐｈ ＭＡＥ－Ｅａｓｔ 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  48. 2-1-98 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  49. 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

  50. MAE-East 　　　　　　　　　　Internet Performance Measurement and Analysis

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