世界初、SDN^※1により柔軟な広域ネットワークを実現する基本技術を確立 ～ ネットワークの統一的管理に必要な基本技術を開発し、異種ネットワークの接続性や可視化を確認 ～

日本電気株式会社（代表取締役　執行役員社長：遠藤信博）、日本電信電話株式会社（代表取締役社長：鵜浦　博夫）、NTTコミュニケーションズ株式会社（代表取締役社長：有馬　彰）、富士通株式会社（代表取締役社長：山本　正已）、株式会社日立製作所（代表執行役 執行役社長：中西　宏明）は、通信事業者が提供するモバイルネットワークやインターネットなど広域ネットワークインフラの総合的なSDN化を目指す世界初の研究開発プロジェクト「Open Innovation over Network Platform」(プロジェクト愛称:O3(オースリー)プロジェクト※2)を、総務省の「ネットワーク仮想化技術の研究開発」の委託研究として、2013年6月から5社共同で推進しています※3。今回、本プロジェクトの成果として、複数の広域ネットワークインフラを統合管理するプラットフォームや、その上で動作する汎用ネットワーク制御アプリケーションなど、広域ネットワークのSDN化につながる基本技術を確立しました。

1.今回確立した成果

今回は、ネットワーク情報の統一的な表現を定義し、これを扱うデータベースを構築することで、光ネットワークなど下位レイヤのネットワーク資源をパケットトランスポートなど上位レイヤから簡単に扱えるようにしました。これにより、種類の異なる複数のネットワークを対象に、共通項目に基づいた運用管理や制御が可能なソフトウェアの提供が可能となり、通信事業者は、光、パケット、無線などを組み合わせた仮想ネットワークを簡単かつ迅速に提供できるようになります。
特に今回の成果によって、サービスプロバイダは、Web上での簡単な入力などにより、希望するネットワーク構成を通信事業者へ伝えることが可能になります。通信事業者は、光ネットワークとパケットトランスポートネットワークを柔軟に組み合わせてサービスプロバイダの要求に合わせた仮想ネットワークを構築することや、仮想ネットワークの上で、「いつ」、「どこで」、「何が」起こっているかを瞬時かつ的確に把握することができるようになります。さらに各レイヤのネットワーク装置を連携させることで、将来的に通信事業者は、サービスプロバイダの要求に応じた広域ネットワークの設計・構築・変更を、従来の約1/10の時間で実現できます。

今回の成果に関する詳細は、次のとおりです。

1. 統一的ネットワーク情報データベース技術とリソース割り当て技術： 【別紙1】
   複数の広域ネットワークを構成するネットワークをそれぞれ統一的ルールで管理するために、必要な情報（ネットワーク構成情報や通信状態情報など）を共通的に扱える表現形式で定義し、これを扱うネットワーク情報データベースを構築しました。これにより、下位レイヤである光ネットワークと上位レイヤ（パケットトランスポート）を簡単に接続可能とし、関連する装置を連携させることで、マルチレイヤでのパス設定を実現しました。 また、上記のネットワーク情報データベースを基に、光レイヤとパケットレイヤで必要となる帯域などのリソースを自動的に割り当てることにより、迅速なネットワークサービスの提供を可能としました。



2. ネットワーク共通制御/管理技術：【別紙1】
   (1)で実現したネットワーク情報データベースを活用し、複数のネットワークを対象とした運用管理や制御が可能なソフトウェア技術を開発しました。
   具体的には、新規ネットワークと既存ネットワークの相互接続を目標に、接続に必要な機能を仮想化することで制御負荷を平準化し、既存の大規模ネットワークに対応した新規仮想ネットワークの高速な構築を実現しました。また、相互接続の際、既存ネットワークから新規ネットワークへの漸進的移行を支援する、ネットワーク移行技術を開発しました。この他、エンドユーザが要求する帯域に応じた最適な光コアネットワーク資源の提供を実現しました。



3. 仮想化対応ネットワーク装置技術：【別紙1】
   上記(1)(2)により制御可能な各種SDNネットワーク装置の基本技術を検証しました。
   • SDN対応ソフトウェア転送ノード：10万フロー時における転送性能目標を達成しました。
   • SDN対応光コアノード：パケット信号の遅延などの品質要求を満たすために、パケット信号を光ネットワーク上で転送される回線信号へ振分け／収容する機能を試作しました。
   • SDN対応パケットトランスポートノード：仮想ネットワークから要求されるサービス品質(10種類以上)の提供を従来の数ヶ月から数分以内に短縮するPTN※4制御技術およびドライバ技術を開発しました。
   • SDN対応オーバーレイスイッチ：特性の異なるフローごとに適切な転送経路の設定を実現しました。

なお、2014年3月14日に秋葉原UDXにて開催される「O3シンポジウム2014」において、プロジェクトの概要および今回の成果について紹介します。詳細は別紙2をご参照ください。

2.今後の予定と展望

本プロジェクトは、ネットワーク仮想化に関する研究開発成果の実用化を目指し、グローバルな普及や、標準化を推進していきます。また、2013年度中には、ホームページなどにより情報公開を開始、2014年度中には成果の一部をオープン化し、2016年3月までには研究成果内容及び実証実験等の結果を明らかにし、国内外の通信事業者・サービスプロバイダ・ベンダへの提供を目指します。

将来的に、これらの技術が実用化されることにより、例えば企業は、ビッグデータの活用、高品質放送、グローバル企業イントラネットなどの様々なアプリケーションに特化したソフトウェアを適用するだけで、即時に最適なネットワークを構築できるとともに、サービスの利用が可能となります。

各社の分担、その他の参考資料は、別紙をご参照ください。


【別紙1】 参考資料
【別紙2】 シンポジウム開催概要