画像電子学会 The Institute of Image Electronics Engineers of Japan 年次大会予稿 Proceedings of the Media Computing Conference 体験共有型のネットワークサービスモデル Network Service Model for Sharing the experiences 新 麗 Ray ATARASHI 株式会社 IIJ イノベーションインスティテュート IIJ Innovation Institute Inc. E-mail: 1. は じ め に SNS な ど の ソ ー シ ャ ル ア プ リ ケ ー シ ョ ン が 普 及 し たことにより、経験したことを離れた場所にいる人と ray@iijlab.net ストリーム M の表示時間 t が等しいということになる。 これは、限定された範囲で、ネットワークシステムへ の要求条件として提示できるものとなる。 共有する、体験共有が新たなコミュニケーションとし ネ ッ ト ワ ー ク 技 術 は 、す べ て の 人 が つ な が る こ と を て普及してきている。スポーツ中継をそれぞれ自宅で めざして発展してきており、ユーザごとの対応はあま 観戦しながらチャットする、などの中継の時間に合わ り考慮されてきていない。近年になって、アプリケー せて時間、体験を共有するものから、好きな時間に同 ション指向、サービス指向のネットワークの研究開発 時に同じ動画などを見ながらチャットする、など、さ が始まったばかりである。筆者らもこのようなユーザ まざまな形が出現してきている。そもそも複数人、あ 要 求 に 答 え る た め に るいは多人数でスポーツを観戦したりショーを見学し Infrastructure)を 提 案 し 研 究 し て い る 。 現 在 は 特 に 動 画 たりしながら近くの人と談笑するというのは、古くか 視聴時の体験共有の実現に取組んでおり、今回ユーザ らあるコミュニケーションのひとつであり、ネットワ 間で動画視聴の時間に差があるのかどうかを測定した。 ークの広がりと文字コミュニケーション手段の発達と 実際にストレスを感じる程度の時間差が観測できたた 共に遠隔に広がっていっただけとも言える。さらに、 め、アプリケーションとネットワークを連動させて解 音楽コンサートなど演奏中は声を出せないような場面 決することが必要と考え、研究を進めている。 では、ホールの外で中継等を見ながらのチャットであ SvDI (Service Defined な お 、体 験 共 有 を ネ ッ ト ワ ー ク で サ ポ ー ト す る た め れば可能となり、これまでよりもリアルタイムに体験 に は 、利 用 す る ユ ー ザ を 特 定 す る こ と が 不 可 欠 で あ る 。 の共有が可能となってきている。 その点で、ユーザがある程度特定できるコミュニティ 動画共有サイトとして日本では圧倒的な人気をも をサービスの対象とするのは一つの選択肢と言える。 つ ニ コ ニ コ 動 画 は [1]、動 画 に 対 し て 文 字 メ ッ セ ー ジ を コミュニティごとに持つネットワークへの要求をネッ 付与できるコメント機能があることが、普及した理由 トワーク管理、あるいはクライアントソフトウェアに とされている。コメントは、動画を提供した側への感 反映することができれば、体験共有がスムーズに行え 想等を伝える交流としての役割もあれば、同じ動画を ると考えられる。 視聴しているユーザ同士の交流、つまり体験共有とし 本 稿 で は 、第 2 章 で サ ー ビ ス 指 向 に 関 す る 関 連 技 術 ての役割もある。ニコニコ動画は体験共有機能も重視 を 概 観 し 、 第 3 章 で 著 者 ら が 提 案 す る SvDI に つ い て し、時間的なずれがあって視聴しても、前に視聴した 紹介する。第 4 章で、実環境での体験共有の測定実験 人 の コ メ ン ト が 見 ら れ る よ う に な っ て い る [2]。 を報告し、第 5 章でコミュニティにおける体験共有と さ て 体 験 共 有 を シ ス テ ム・ネ ッ ト ワ ー ク の 視 点 で 見 そのためのサービス定義について考察する。 ると、体験を共有するユーザ同士がその一時において 時間的に同期するシステムと言える。この場合の同期 2. サ ー ビ ス 指 向 技 術 とは、同じ動画を同時に見ることができ、それに関す 近 年 、サ ー ビ ス 指 向 、ユ ー ザ 指 向 の ネ ッ ト ワ ー ク に るメッセージが同時にやりとりできることである。た 関する研究開発が進み始めている。本章では、関連す だ し 、も し ユ ー ザ 群 A と ユ ー ザ 群 B の ユ ー ザ の 組 が 同 る研究・標準化活動を概観する。 じ 動 画 等 を 視 聴 し て い た と し て も 、A と B 両 方 に 属 す 2.1 SOA (Service Oriented Architecture) る メ ン バ ー が い な い 限 り は 、A と B が 同 期 す る 必 要 は Service Oriented Architecture (SOA)は 、ソ フ ト ウ ェ ア な い 。つ ま り 体 験 共 有 と は 、ユ ー ザ 群 X に 属 す る メ ン をサービスとして部品化し、それらを組み合わせてシ バ ー x(i)に お い て 、特 定 の 動 画 を 送 る 通 信 ス ト リ ー ム S ス テ ム を 構 成 す る ア ー キ テ ク チ ャ で あ る 。概 念 は 古 く 、 の 再 生 時 刻 T が 等 し く 、特 定 の メ ッ セ ー ジ を 送 る 通 信 CORBA な ど で も 提 唱 さ れ 実 装 の 試 み が 行 わ れ て い た 画像電子学会 The Institute of Image Electronics Engineers of Japan 年次大会予稿 Proceedings of the Media Computing Conference が 、一 般 に 広 く 知 ら れ る よ う に な っ た の は Web サ ー ビ 境 で も 実 現 可 能 と す る 、Intent Based Networking が 提 唱 ス で の 利 用 に 注 目 さ れ て か ら で あ る 。Web サ ー ビ ス で さ れ て い る [5]。物 理 的 な ネ ッ ト ワ ー ク 機 器 を 設 定 す る の 利 用 で は 、 メ ッ セ ー ジ の 定 義 や 記 述 に は XML を 使 にあたって、管理ポリシーを切り離して抽象化するこ 用 し 、 サ ー ビ ス 間 の 連 携 に は SOAP が 用 い ら れ る 。 サ とで、ネットワークの構成変更の簡易化、高速化、管 ービスの呼び出し・応答インターフェースを定義する 理規模の拡大などを目的としている。 た め に WSDL (Web Service Description Language)が 、 またネットワークの標準化分野でも、ネットワーク WSDL で 記 述 さ れ た サ ー ビ ス を 登 録 、 検 索 す る た め の 機能を抽象化し、ユーザの視点に近づけるためのモデ 技 術 と し て UDDI (Universal Description, Discovery and ル 化 の 試 み が 始 ま っ て い る 。IETF (Internet Engineering Integration)が 開 発 さ れ た が 、 大 規 模 に は 普 及 し て い な Task Force) の Simplified Use of Policy Abstraction い。 (SUPA) ワ ー キ ン グ グ ル ー プ で は 、 運 用 者 (ネ ッ ト ワ ー サ ー ビ ス の 粒 度 に つ い て 規 定 は な い が 、Web サ ー ビ ク に お け る ユ ー ザ )要 求 を ポ リ シ ー と し て モ デ ル 化 す スでの利用が検討されたため、処理をするアプリケー る 標 準 化 が 行 わ れ て い る [6]。ネ ッ ト ワ ー ク 側 で の 取 組 ションが単位として捉えられることが多い。インター みは機器とネットワークリソースの管理が中心となる フェースの記述が主であり、ネットワークのふるまい ためアプリケーションを利用するユーザには直接提供 への要求は考慮されていない。ネットワークを介して されても利用は難しいが、ソフトウェアやアプリケー の体験共有をひとつのサービスとして定義するような ションを通じて提供されることで機能向上が望める。 利用法には、粒度が小さく適さないと言えるだろう。 2.2 ユ ー ザ 指 向 ネ ッ ト ワ ー ク 3. Service Defined Infrastructure ネ ッ ト ワ ー ク 分 野 で は 、仮 想 化 技 術 と SDN (Software 著者らは、アプリケーションに対応したネットワー Defined Network)技 術 の 普 及 に よ り 、ネ ッ ト ワ ー ク 制 御 クを構成・制御する概念として、サービスを定義する 技 術 が 向 上 し て い る 。SDN に よ る 新 し い ネ ッ ト ワ ー ク こ と で ネ ッ ト ワ ー ク を 自 動 構 成 す る Service Defined 基盤を利用して、ユーザ指向、サービス指向のネット Infrastructure (SvDI)を 提 唱 し て い る [7][8][9]。SvDI は 、 ワーク制御の研究が行われるようになった。これまで 仮想サーバ、ストレージ、ネットワーク機器をリソー は 、QoS (Quality of Service)の 確 保 が 主 で あ っ た が 、ユ スとして一括して扱う概念である。リソース割り当て ー ザ 指 向 に な る と ユ ー ザ の 体 感 、 つ ま り QoE (Quality 要求に対して、仮想サーバ、ストレージを割り当て、 of Experience)の 確 保 が 注 目 さ れ る よ う に な っ て い る 。 それらを接続するネットワーク機器を選択し接続する ユ ー ザ 指 向 の ネ ッ ト ワ ー ク サ ー ビ ス は 、 EU を 中 心 ための設定を行う。サーバのみ、ストレージのみを増 に 進 行 中 の User Centric Networking プ ロ ジ ェ ク ト が 存 減する場合にも同様に割り当てと設定を行う。サービ 在 す る [3]。こ の プ ロ ジ ェ ク ト は 、ユ ー ザ の ふ る ま い と スには種々あるが、例えばストレージとサーバとのア 物理ネットワークとの双方を対象にし、各ユーザに対 クセスが多いサービスであれば当該の通信がスムーズ 応したコンテンツを配信することを目的としている。 に行くように考慮し、サーバとインターネットとの通 ユ ー ザ の 好 み の 解 析 や プ ラ イ バ シ か ら WiFi の ア ク セ 信量が多いサービスは、外部接続を強化するなどの対 スリンクまで幅広く取り組んでいる。 応を行う。 また、ユーザ要求に連動したネットワークの研究と SvDI の 目 的 の 一 つ は 、数 年 ご と に ハ ー ド ウ ェ ア を 交 し て は 、Service-Controlled Network (SCN)が 提 案 さ れ て 換 し な が ら も 、サ ー ビ ス を 維 持 し つ づ け る こ と に あ る 。 い る [4]。SCN は 、ユ ー ザ が 定 義 し た ア プ リ ケ ー シ ョ ン サービスを維持するためには、ハードウェアとその機 の構造とアプリケーションに対する性能指標を基にネ 能の抽象化が必要であり、現在、モデル化を進めてい ットワークの構成を変更し、性能指標を達成できるよ る 。 図 1 に SvDI の 概 念 図 を 示 す 。 う に す る 仕 組 み で あ る 。Openflow ネ ッ ト ワ ー ク に 対 応 SvDI は 、大 き く 分 け て 機 器 コ ン ト ロ ー ラ と サ ー ビ ス しており、性能指標を記述する言語、それをネットワ 定義との 2 つのコンポーネントがある。これまでは、 ーク設定に翻訳する機能、ネットワークを監視する機 機 器 コ ン ト ロ ー ラ が 存 在 し な か っ た た め 、 NETCONF 能 か ら 成 り 立 っ て い る 。現 状 の SCN で 定 義 で き る の は 、 プロトコルによる機器の設定システム、設定のための 転送帯域やパケットロス率などのネットワークにおけ モデル化、広域分散環境での設定管理システムの実装 る QoS 機 能 で あ る 。 実験など、主に機器コントローラの研究開発を行って 2.4 Intent Based Network き た [10]。 そ の 間 、 機 器 設 定 の 標 準 化 と 仮 想 化 技 術 、 ネットワーク運用にあたっては、どうやって実現す SDN 技 術 が 進 展 し 、機 器 お よ び 仮 想 ネ ッ ト ワ ー ク 管 理 る か で は な く 何 を 実 現 す る か に 注 目 し (要 求 、 ポ リ シ に 関 す る プ ロ ジ ェ ク ト が 出 現 し [11][12]、オ ー プ ン ソ ー ー )、ポ リ シ ー を 言 語 化 し 、再 利 用 可 能 、ど の よ う な 環 スの管理ソフトウェアも公開されている。機器コント 画像電子学会 The Institute of Image Electronics Engineers of Japan 年次大会予稿 Proceedings of the Media Computing Conference ローラは、各ネットワーク機器の変更のたびに対応が されており、5 秒は妥当と判断できる。 必要であり開発・維持コストがかかる作業である。こ ラ イ ブ 映 像 の 再 生 時 間 の 計 測 は 、 HTML ス ト リ ー ミ れがオープンソースとして公開され、デファクトの実 ングを対象とし、外部のコンテンツサーバから配信さ 装標準として利用できるようになったのは画期的であ れ る 動 画 を Web ブ ラ ウ ザ で 視 聴 す る 状 況 で 行 っ た 。最 る。 も ユ ー ザ に 近 い 数 値 と し て 、HTML5 の video 要 素 か ら 動 画 の 現 在 の 再 生 位 置 を 取 得 し 、t(i)と す る 。こ の ユ ー ザ i と ユ ー ザ j に お け る 再 生 時 間 の 差 dt を ServiceDefini+on ServiceDB dt = |t(i) – t(j)| と 定 義 す る と 、 dt が ユ ー ザ 間 再 生 時 間 の 差 と な り 、 こ れが 5 秒以上であると同時に体験しているという実感 ServiceDefini+onControllerAPI Device/Network UsageStatus TopologyInforma+on が得られない可能性がある。本定義の概要を図 2 に示 す。 DeviceController 図 1. SvDI (Service Defined Infrastructure)の 概 念 図 SvDI の 研 究 開 発 は 、今 後 は サ ー ビ ス 定 義 に 注 力 し て SNS いく段階に入り、まずはサービス定義言語の検討を開 始した。しかし、関連研究にあるように、帯域やパケ ッ ト ロ ス 率 、遅 延 な ど の QoS 保 証 は 、こ れ ま で も ネ ッ トワーク分野で多く手がけられているが、ユーザが満 図 2. 動 画 視 聴 時 の 体 験 共 有 足できる快適性を提供できているとは言いがたい。そ こ で 現 在 、ユ ー ザ の 体 感 に 近 い QoE を 向 上 さ せ る た め のサービス定義について検討を進めている。 以 上 の 定 義 に 基 づ き 、Chrome ブ ラ ウ ザ に video 要 素 の 動 画 再 生 時 間 t(i)を 取 得 す る 拡 張 機 能 と 、 拡 張 機 能 4. 体 験 共 有 の た め の 動 画 の 同 期 性 計 測 か ら 得 た 再 生 時 間 t(i)を 収 集 す る サ ー バ と を 作 成 し た 。 サービス定義の一例として、地理的に離れたユーザ 計測システムの概要を図 3 に示す。コンテンツサーバ 同士が同じライブ映像を視聴しながらストレスなくチ と し て は YouTube の ラ イ ブ 配 信 を 利 用 し 、 2 日 間 に わ ャットで体験を共有できることをサービス要求として た り 2 カ 所 で 5 種 類 の ネ ッ ト ワ ー ク 環 境 (ホ ー ム ネ ッ ト 定 義 す る こ と を 試 み た [13]。 サ ー ビ ス 要 求 は 、 ユ ー ザ ワ ー ク や 大 学 、 モ バ イ ル 環 境 な ど )で 測 定 を 行 っ た 。 群 A に 属 す る メ ン バ ー x(i)が 視 聴 し て い る 動 画 の 再 生 時 間 t(i)が ス ト レ ス な く コ ミ ュ ニ ケ ー シ ョ ン で き る 一 定時間内 T に収まることと定義する。 T の定義については、先攻研究および標準化を参照 して 5 秒と定めた。クライアントが同時刻に画像を見 Streaming Measurementtoolon browser (Chromeextension) Streaming Measurementtoolon browser (Chromeextension) ながら対話を行う、体験共有型アプリケーションを利 用する際、どの程度の遅延であれば体験を共有してい る と 感 じ る か を 調 査 し た 研 究 [14]に よ る と 、 共 有 手 段 として電話を利用した場合には、許容できる遅延は 2 C2 C1 <video> Playback?me(t2) bufferend(b2) <video> Playback?me(t1) bufferend(b2) 秒 以 内 と あ る 。本 研 究 で は SNS 等 の テ キ ス ト 入 力 で の 対話を対象とするため、許容される時間がもう少し長 い と 考 え 、同 期 性 の 目 標 値 は 5 秒 と し た 。ETSI に よ る Datacollec?ng 音声コミュニケーションに付随するサービスに関する 規 格 [15]に お い て も 、 SNS の 遅 延 の 許 容 時 間 は 数 秒 と 図 3. 計 測 シ ス テ ム の 概 要 (C1,t1,b1) (C2,t2,b2) : : 画像電子学会 The Institute of Image Electronics Engineers of Japan 測 定 の 結 果 、 ユ ー ザ 間 の 時 間 差 dt の 平 均 は 6.42 秒 で あ り 、 最 大 は 61.56 秒 で あ っ た 。 も し こ の 状 態 で チ ャットなどにより体験を共有しようとすると、時間差 によりストレスを感じていた可能性がある。 今後はユーザ間のコミュニケーション時にストレ スを感じないよう時間差を減少させる技術の開発に取 り組む。時間差の発生原因として考えられるのは、ク ライアントのソフトウェアのパフォーマンスに問題が ある場合とネットワークに問題がある場合とが考えら れる。現在、ネットワークなのかクライアントなのか を切り分けるための実験を行っている。ネットワーク に問題が生じる場合の解決策は、クライアントソフト ウェアでの調整とネットワーク構成、あるいは配信サ ー バ の 変 更 (輻 輳 し て い る ネ ッ ト ワ ー ク を 迂 回 す る な ど )と の 2 つ 、あ る い は 両 方 を 組 み 合 わ せ る 方 法 を 検 討 中である。 5. コ ミ ュ ニ テ ィ に お け る 体 験 共 有 QoE を 指 向 し た サ ー ビ ス 定 義 は 、不 特 定 多 数 の 利 用 者に対して提供するのは難しい。対象が特定されない 場合には、ネットワークで観測される品質を目標とせ ざるを得ないからである。このようなサービスは、誰 にとってもベストな品質ではないため、誰もが不満と いうことになる。つまり、体験共有は不特定多数では なく相手が決まることで、ユーザに満足感を与えるた めの要求定義が可能と言える。 その点、ネットワークアプリケーション上に形成さ れるコミュニティは、アプリケーション上で利用者が 把握できるため、必要とされるネットワーク要求が定 義しやすいと考えられる。たとえば、コミュニティ内 で同じ動画を視聴しながら体験を共有するような勉強 会や、全員が遠隔で参加する会議などが具体的に想定 さ れ る ア プ リ ケ ー シ ョ ン で あ る 。本 来 は コ ミ ュ ニ テ ィ 、 アプリケーションごとに異なるはずの要求を、具体的 なメンバーと共にネットワーク側に伝えることができ れば、各メンバーにとってベストなサービスを提供で きる可能性がある。ただし、ネットワーク側からユー ザ情報やサービス要求を推測するのは困難なため、ア プリケーション側からネットワークに要求するという 連携機能が必要となる。ネットワークの技術的な制約 上、要求された品質が必ずしも提供できるとは限らな いが、目標が見えるため少しでも近づけるよう調整を することは可能となるだろう。今後もネットワークと アプリケーションとの連携機能を実現するための研究 開発を継続して行く予定である。 年次大会予稿 Proceedings of the Media Computing Conference 文 献 [1] ニ コ ニ コ 動 画 http://www.nicovideo.jp/ [2] 濱 野 智 史 , "CGM の 現 在 と 未 来 : 初 音 ミ ク , ニ コ ニ コ 動 画 ,ピ ア プ ロ の 切 り 拓 い た 世 界:5.ニ コ ニ コ動画はいかなる点で特異なのか: 「擬似同期」 「 N 次 創 作 」「 Fluxonomy( フ ラ ク ソ ノ ミ ー )」", 情 報 処 理 , volume 53, number 5, pages 489-494, April, 2012. [3] User Centric Networking Project, https://usercentricnetworking.eu/ [4] 木 全 崇 , 杉 浦 孔 明 , 董 冕 雄 , 是 津 耕 司 Service-Controlled Networking: ア プ リ ケ ー シ ョ ン 構造やユーザ要求に連動したネットワーク制御 技術 第 6 回データ工学と情報マネジメントに関するフ ォ ー ラ ム (DEIM2014), C9-3, 2014 年 3 月 [5] Cohen, Reuven, et al. "An intent-based approach for network virtualization."Integrated Network Management (IM 2013), 2013 IFIP/IEEE International Symposium on. IEEE, 2013. [6] IETF, Simplified Use of Policy Abstraction (SUPA) WG, https://datatracker.ietf.org/wg/supa/charter/ [7] 寺 本 泰 大 , 岡 部 寿 男 , 新 麗 , "ト ポ ロ ジ ー デ ー タ ベ ー ス を 利 用 し た ネ ッ ト ワ ー ク の 自 動 設 定 変 更 ", 電 子 情 報 通 信 学 会 技 術 報 告 [イ ン タ ー ネ ッ ト ア ー キ テ ク チ ャ ], pp.21-26, IA2011-58, 2012 年 1 月 . [8] 新 善 文 , 新 麗 , 岡 部 寿 男 , "Service Defined Infrastructure(SvDI)の 実 装 方 法 と 応 用 の 検 討 ", 電 子 情 報 通 信 学 会 技 術 報 告 [イ ン タ ー ネ ッ ト ア ー キ テ ク チ ャ ], pp.167-172, IA2011-95, 2012 年 3 月 . [9] 新 麗 , 金 田 克 己 , 加 藤 雅 彦 , 須 賀 祐 治 , 岡 部 寿 男 , "IaaS/HaaS へ の Service Defined Infrastructure (SvDI)適 用 の 検 討 , 電 子 情 報 通 信 学 会 技 術 報 告 [イ ン タ ー ネ ッ ト ア ー キ テ ク チ ャ ], pp.37--42, IA2012-18, 2012 年 9 月 . [10] Yoshiharu Tsuzaki, Ray Atarashi, Tatsuya Hayashi, "Development of an Automatic Managing System of Wide-area Distributed Networks with Defined Network Specification", 1st International Workshop on Management of SDN and NFV Systems, The International Conference on Network and Service Management (CNSM), October, 2014. [11] Open Daylight, https://www.opendaylight.org/ [12] Open Network Operating System, http://onosproject.org/ [13] 土 屋 俊 貴 , 新 麗 , 川 原 崎 雅 敏 , " 動 画 コ ン テ ン ツ の 同 期 性 計 測 シ ス テ ム の 開 発 ", 電 子 情 報 通 信 学 会インターネットアーキテクチャ研究会, 信学技 報 , vol. 115, no. 371, IA2015-75, pp. 37-42, 2015 年 12 月 . [14] 大 塚 雅 博 , 片 岡 春 乃 , 末 田 欣 子 , 下 村 道 夫 , 淺 谷 耕 一 , 水 野 修 , "共 同 体 験 型 コ ミ ュ ニ ケ ー シ ョ ン サ ー ビ ス の 受 容 性 ", レ タ ー (信 学 論 (B),Vol. J95-B, No.2, pp.366-370, 2012 年 2 月 1 日 ), 通 信 技術の未来を切り拓く学生論文特集. [15] ETSI EG 202 057-2, "Voice telephony (and voiceband related services like fax, data transmission and SMS)".
© Copyright 2024 Paperzz