大学入試

大学入試の際に作成した資料

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1. インターネットの研究 インターネットの基幹システムである,BGPの研究 梅田 崇晴 1
2. 研究概要 • 目標 • インターネットを構成する技術の習得 (BGP protocol) • 成果 1. インターネットを構成する技術の習得 (OSPF・BGP・IRR・NetFlow…) 2. 汎用PCで構築するネットワークの問題点・トラブルなどを発見し解決・コントリ ビューションを行った。 3. 項目2の成果から、ICTSC トラブルシューティングコンテストの運営として貢献を 行った。 今も継続して研究を行っている 2
3. 1. BGPを研究する背景 3
4. 都立新宿山吹高校 •定時制・単位制・無学年制の高校 •東京都唯一の情報科がある •大学のような高校 • 校則はほとんどない • 1コマ100分授業 • 毎年 履修登録 ・時間割を作る 情報科の専門科目 課題研究で行った研究である 4
5. 研究概要 •目標 • インターネットを構成する技術の習得 (BGP protocol) •成果 1. インターネットを構成する技術の習得 (OSPF・BGP・IRR・NetFlow…) 2. 汎用PCで構築するネットワークの問題点・トラブルなどを発見することがで きた。 3. 項目2の成果から、ICTSC トラブルシューティングコンテストの運営として貢 献を行った。 5
6. 3. 研究に利用したもの 6
7. BGP •BGPをインターネットで使うために必要なもの • AS番号 • 年間維持費・取得費用が20万以上かかる (JPNIC) • Transit の調達 • 利用した分に応じて費用がかかる • IPアドレス • IPv4 /24の移転購入の場合65万以上かかる 学生・個人で維持するのは厳しい 7
8. BGP https://www.homenoc.ad.jp/ 一定の条件のもと、Private ASNでのBGP Full Routeと GlobalなIPアドレスを提供してくれる非営利団体 社会人が複数人で運営されている NTTのNGN網を利用した実験ネットワーク これを利用して、BGPとはどういうものなのか研究を始めた AS59105 HomeNOC Operators’ Group 8
9. 機材 •汎用PCにLinuxをinstallしてルータ化 •Routing DaemonにはFRRなどを利用 Juniper MX2020 通常 専用のハードウェアを使うが… 9
10. 4. HomeNOCとの接続 10
11. 接続までの流れ 日付 内容 2019/04/08 接続申請を行う 設定をする(4ヶ月かかった) 2019/08 /nn BGPによる接続を開始(開通) 割り当てられたIPv4 /28 11
12. 接続方法 1.トンネリングプロトコルを使って接続を行う 2. BGPのpeerの設定をする 12
13. 5. GREがつながら ない 13
14. GREがつながらない Juniper MX80 (https://www.juniper.net/jp/ja/products/routers/mx-series/mx80- universal-routing-platform.html) Linux iproute2 Interface noc-gre TX 100 RX 200 Interface gr-0/0/0.0 TX 200 RX 0 GRE over ipv6 HomeNOC 大阪 自宅のLinux Interface の状態 Interface の状態 14
15. Linux iproute2 GRE Tunnel interface 自宅のLinux Interface eth0 $ ping 1.1.1.1 コンソール Encapされたパケット Decapされている パケット GRE Tunnelのパケットの流れ 通過するパケット TXパケットの処理 通過するInterface tcpdump 15
16. Linux iproute2 GRE Tunnel interface 自宅のLinux Interface eth0 $ ping 1.1.1.1 コンソール Encapされたパケット Decapされている パケット GRE Tunnelのパケットの流れ 通過するパケット TXパケットの処理 通過するInterface tcpdump 16
17. RXパケット TXパケット 17
18. TXパケットについていたもの 18
19. TXパケットについていたもの ip -6 tunnel add tun0 mode ip6gre remote fe80::1 local fe80::2 dev eth0 encaplimit none IPv6 DstOpt (EncapLimit)ヘッダをつけない設定にすると疎通することがわかった 19
20. GREがつながらない 結論 Juniper製品はIPv6 DstOptがついたGREパケットを解釈してくれない × ・Juniper MX80 ・Juniper vSRX ◦ ・Cisco 2901 ・Linux iproute2 Junosのベースとなっている BSD系で発生している? 20
21. 6. 学外活動 21
22. 研究成果から学外活動へ さくらインターネット株式会社取締役 伊勢 幸一 様から ICTSCトラブルシューティングコンテストの学生運営に招待 していただけることになった。 全国の専門学校生、高専生、大学生、大学院生を対象とした サーバー・ネットワークのトラブル シューティングや運用技術をチーム単位で競う コンテスト 22
23. 学生運営 •全員が行うタスク • コンテストに出題する問題の作問 • トラブルが起きている環境の構築 • 予選・本選での採点、質問対応 •やりたい人がやるタスク • 仮想マシン(トラブルが起きている環境)の展開 • スコアサーバやKubernetes • 独自の仮想化基盤の開発 金銭関係以外のことは 学生が行う その他 　2週に一度のミーティング 23
24. 主な活動 ・Kubernetes上に監視基盤を立ち上げ (Prometheus Stack, Zabbix) 問題出題 DC作業 ・インフラチームのリーダ ・仮想マシンの展開の自動化 2020年度 2021年度 本選の物理機材 クラウドに展開するリソース 24 問題解説 https://blog.icttoracon.net/2021/03/16/gr e%e3%81%8c%e7%b9%8b%e3%81% 8c%e3%82%89%e3%81%aa%e3%81 %84/
25. 2020年度 •分析 • Elasticsearch •データ収集 • Logstash • Prometheus • Elastiflow • Zabbix •可視化 • Kibana • Grafana •その他 • AlertManager 25
26. 2021年度 ・問題環境の構成の決定 ・問題環境の展開の自動化 ・問題環境の初期化の自動化 (再展開) 1チームあたりのトポロジ 26
27. ~概要~ 35チーム・全リソース VM 2160 vCPU 2304 Mem 2.5TB Disk 45.3TB Switch 1224 27
28. Terraformで効率よく展開 IaC 28
29. 問題環境の再展開 29
30. 再展開の自動化 DiscordBot 再展開システム (Golang) http post terraform $recreate ACY 30
31. 問題環境の再展開 terraform state list module.team01.module.prob15 module.team34.module.prob01.sakuracloud_server.prob15_probrt module.team34.module.prob01.sakuracloud_server.prob15_server01 terraform apply -replace=module.team01.module.prob15.sakuracloud_server.prob15_probrt \ -replace=module.team01.module.prob15.sakuracloud_server.prob15_server01 (Version 0.15.2からreplaceが利用できる) 2. 対象のリソースIDを指定して Replace 1. 対象のリソースIDを取得 31
33. 2021 リーダーとして フルオンライン開催のため、オンライン上での コミュニケーションが課題になった。 ミーティング開催の頻度を増やし ミーティング終了後の雑談の時間を増やす コンテストの意義でもある 学生間の情報交換と交流を深める コミュニティとしての活動も行うことができた 33
34. BGPの 研究 学外活動 34
35. BGPの研究・運用 35
36. BGPの研究・運用 複数人で一つのPrivate ASNを運用 Route Reflectorを利用 IPAM(NetBox)アドレスの管理 トポロジ 103.247.181.224/28 202.226.4.224/27 合計 48IP 36
37. アドレスの広報はCore Routerか ら行うことで Blackholeに落ちることを防ぐ 複数拠点からの接続を行うことで 冗長性を確保 37
38. Reverse Zone (逆引き)の DNS権威サーバを運用 ネットワーク運用に必要なもの 普段のトラフィックモニタリング NetFlowで分析 38
39. 調べ 手を動かし 運用 39
40. 今後のインターネットの研究 物理レイヤーの勉強 ・ファイバー・DWDM 汎用PCでの高速パケット処理 ・DPDK・VPP fd.io Global ASNの運用 SR(セグメントルーティング) ・MPLS(-TE) ・SRv6 40
41. 終了 41
42. ICTSC2020 42
43. 部活動 43