Copyright © INTEROP TOKYO 2015 ShowNet NOC Team 1
RPKI
BGP経路のOrigin Validationによる
インターネットルーティングセキュリティ
Copyright © INTEROP TOKYO 2015 ShowNet NOC Team 2
BGP経路のMis-Origin(経路ハイジャック)
RPKI相互接続実証実験
正しい経路広告
ShowNet
AS a
AS x
x.0.0.0/24
a.0.0.0/16
a.0.0.0/16
トラフィック
Mis-Origin経路広告
ShowNet
AS a
AS x
x.0.0.0/24
a.0.0.0/16
a.0.0.0/16
間違った宛先に
トラフィックが
吸い込まれる
a.0.0.0/24
他のASから強い
経路が誤って
広告されると…
1
2
Copyright © INTEROP TOKYO 2015 ShowNet NOC Team 3
RPKIによるOrigin Validation
RPKI相互接続実証実験
• IPアドレス資源(Resource)の正当な保有者を
公開鍵基盤(PKI)の仕組みで証明する仕組み
• IPアドレスの保有者が、そのアドレスを広告
するOrigin ASを指定できる
 Route Origin Authorization(ROA)
• 受信したBGP経路がROAに適合するかを検証
RIR
(APNIC)
NIR
(JPNIC)
アドレス
保有者
(ShowNet)
署名 署名 45.0.0.0/16-24: AS290
45.1.0.0/16-24: AS131154
ROA
署名
Trust Anchor
Copyright © INTEROP TOKYO 2015 ShowNet NOC Team 4
Origin Validationに基づく経路制御
RPKI相互接続実証実験
Mis-Origin経路広告
ShowNet
AS a
AS x
x.0.0.0/24
a.0.0.0/16
a.0.0.0/16
a.0.0.0/24
ShowNet
AS a
AS x
x.0.0.0/24
a.0.0.0/16
a.0.0.0/16a.0.0.0/24
トラフィックが
正しく流れる
RPKIで検証して
不正な経路を
Dropすると…
RPKIで経路の正当性を検証!
1
2間違った宛先に
トラフィックが
吸い込まれる
他のASから強い
経路が誤って
広告されると…
1
2
ROA
キャッシュ
Copyright © INTEROP TOKYO 2015 ShowNet NOC Team 5
Cisco
CRS4/S
ShowNetでのRPKI相互接続実証実験
RPKI相互接続実証実験
AS131154 AS290
RPKI対応
eBGPルータ
ROA
キャッシュサーバ
正しい宛先
Huawei
NE5000E
Cisco
ASR9900
Juniper
MX480
Mis-Origin経路
広告ルータ
不正な強い経路
v4/24, v6/64
AS18131
Invalidな
経路のDrop
Validな経路の
優先的選択
Communityによる
Validation結果の伝搬
ShowNet JPNIC
MF
ShowNetの全対外接続ルータの全経路でRPKIによるOrigin Validationを実施
正しい経路
v4/16, v6/48
Copyright © INTEROP TOKYO 2015 ShowNet NOC Team 6
PTP相互接続実証実験
PTP(Precision Time Protocol)
Copyright © INTEROP TOKYO 2015 ShowNet NOC Team 77
高精度な時刻を得るための手段と課題
PTP(Precision Time Protocol)
• 高精度な時刻を得るための手段
• 高精度な時刻ソース:GNSS(GPS,GLONASSなどの衛星)
• GNSSから時刻を得るための手段
• 専用アンテナをオープンスカイ(見晴らしのよい)な場所に
設置する
• アンテナと機器間は同軸ケーブル(10D-FBなど)で接続する
• 課題
• モバイルLTE-Aの普及により、時刻同期を実施しなければならない
デバイスの数の増加
• 時刻同期のためには、GNSSから直接時刻を得るため専用アンテナ
~同軸ケーブルを敷設する必要がありコスト増加
Copyright © INTEROP TOKYO 2015 ShowNet NOC Team 88
課題解決手法
PTP(Precision Time Protocol)
• GNSSアンテナ敷設数が多い=運用、メンテナン
スコスト高
• 敷設数を減らすための技術手法
• 同軸分配器の利用
• 同軸分配器の分配数分の機器収容となるた
め、数に限りがあり柔軟性に欠ける
• IP/イーサネットワーク経由で高精度な時刻を
配信する=PTPの利用
Copyright © INTEROP TOKYO 2015 ShowNet NOC Team 99
IP/イーサ上でのマイクロ秒オーダ同期
技術の実現
PTP(Precision Time Protocol)
•IEEE 1588:Precision Time Protocol (PTP)
•IEEE1588-2008(v2)
•NTPと同様パケットベースのプロトコル
•NTPはミリオーダー
•時刻源はGNSSを想定
•同期精度
•マイクロ秒以下のオーダ
•誤差の主要因である伝送遅延の影響を排除
•PTP機器はパケットが物理層を通過した時刻を打刻
•図のPHY部
•NW機器全てがPTP対応(L2/L3スイッチ)を想定
•パケット送受信頻度を上げ統計情報処理精度UP
•STPなどで、ループを除去してあることを想定
ネット
ワーク
PTP
UDP
IP
MAC
PHY
Slave Clock
Grand Master
Clock
PTP
UDP
IP
MAC
PHY
AA
B
A:プロトコルスタックにおける遅延・
ジッター
B:ネットワークにおける遅延・ジッタ
遅延:計測可能なデータ転送の流れ
ジッタ:遅延のばらつき
Copyright © INTEROP TOKYO 2015 ShowNet NOC Team 1010
新しい分野へ適応が期待
される標準化技術
PTP(Precision Time Protocol)
• Cisco Systems : ASR901(B), ME1200(B)
• Extreme Networks : Summit-x670-DC(B)
• Huawei Technologies : NE20E-S2E(B)
• Ixia Communications : Anue3500(A)
• Juniper Networks : ACX500(G) /
ACX2100(B)
• Marubun
• S350(G) / PTP Translator(S) / TCG-02-
G(S) / Sentinel(A) / Paragon-x(A)
• Seiko Solutions : TS-2950(G)
Default Profile
• Cisco Systems : ASR901(B)
• Huawei Technologies : NE20E-S2E(S)
• Ixia Communications : Anue3500(A)
• Juniper Networks
• ACX500(G) / ACX2100(B) / MX480(B)
• Marubun
• TP2700(G) / PTP Translator(S) / TCG-02-
G(S) / Sentinel(A) / Paragon-x(A)
• Seiko Solutions : TS-2910(G)
Telecom Profile
凡例:G:Grand Master Clock, B:Boundary Clock , S:Slave Clock, A:Analyzer
Bitrieve : Exalink Fusion(Low Latency Media Converter)
テレコムに特化した時刻
同期標準化技術
Copyright © INTEROP TOKYO 2015 ShowNet NOC Team 1111
相互接続実験概要
PTP(Precision Time Protocol)
Grand Master Clock
(GMC)
Boundary Clock
(BC)
Slave Clock
(Slave)
Global Positioning
System(GPS)
確認ポイント
GMC-BC-Slaveのプロトコル接続性
→GMC/BC/Slave側で確認
GMCとBCの時刻精度の差分
→Analyzer側で確認
GMCとSlaveの時刻精度の差分
→Analyzer側で確認
同軸ケーブル
Analyzer
PTP EVC
Freq. link
Time/Phase link
今後想定される様々な業界へのPTP適用=PTP NWのマルチベンダー化
の加速を見据え、複数のGMC / Slave製品と主要なネットワーク製品
(BC) の相互接続を実施
• Default Profileでは、新しい分野での応用のための実験を実施
• Telecom Profileでは、テレコムモバイルでの適応領域の実験を実施
Copyright © INTEROP TOKYO 2015 ShowNet NOC Team 1212
PTPによってもたらされる恩恵
PTP(Precision Time Protocol)
• PTPが様々な業界に適応されていくための
Interoperability実験を実施しています。

2015-ShowNet-RPKI/PTP

  • 1.
    Copyright © INTEROPTOKYO 2015 ShowNet NOC Team 1 RPKI BGP経路のOrigin Validationによる インターネットルーティングセキュリティ
  • 2.
    Copyright © INTEROPTOKYO 2015 ShowNet NOC Team 2 BGP経路のMis-Origin(経路ハイジャック) RPKI相互接続実証実験 正しい経路広告 ShowNet AS a AS x x.0.0.0/24 a.0.0.0/16 a.0.0.0/16 トラフィック Mis-Origin経路広告 ShowNet AS a AS x x.0.0.0/24 a.0.0.0/16 a.0.0.0/16 間違った宛先に トラフィックが 吸い込まれる a.0.0.0/24 他のASから強い 経路が誤って 広告されると… 1 2
  • 3.
    Copyright © INTEROPTOKYO 2015 ShowNet NOC Team 3 RPKIによるOrigin Validation RPKI相互接続実証実験 • IPアドレス資源(Resource)の正当な保有者を 公開鍵基盤(PKI)の仕組みで証明する仕組み • IPアドレスの保有者が、そのアドレスを広告 するOrigin ASを指定できる  Route Origin Authorization(ROA) • 受信したBGP経路がROAに適合するかを検証 RIR (APNIC) NIR (JPNIC) アドレス 保有者 (ShowNet) 署名 署名 45.0.0.0/16-24: AS290 45.1.0.0/16-24: AS131154 ROA 署名 Trust Anchor
  • 4.
    Copyright © INTEROPTOKYO 2015 ShowNet NOC Team 4 Origin Validationに基づく経路制御 RPKI相互接続実証実験 Mis-Origin経路広告 ShowNet AS a AS x x.0.0.0/24 a.0.0.0/16 a.0.0.0/16 a.0.0.0/24 ShowNet AS a AS x x.0.0.0/24 a.0.0.0/16 a.0.0.0/16a.0.0.0/24 トラフィックが 正しく流れる RPKIで検証して 不正な経路を Dropすると… RPKIで経路の正当性を検証! 1 2間違った宛先に トラフィックが 吸い込まれる 他のASから強い 経路が誤って 広告されると… 1 2 ROA キャッシュ
  • 5.
    Copyright © INTEROPTOKYO 2015 ShowNet NOC Team 5 Cisco CRS4/S ShowNetでのRPKI相互接続実証実験 RPKI相互接続実証実験 AS131154 AS290 RPKI対応 eBGPルータ ROA キャッシュサーバ 正しい宛先 Huawei NE5000E Cisco ASR9900 Juniper MX480 Mis-Origin経路 広告ルータ 不正な強い経路 v4/24, v6/64 AS18131 Invalidな 経路のDrop Validな経路の 優先的選択 Communityによる Validation結果の伝搬 ShowNet JPNIC MF ShowNetの全対外接続ルータの全経路でRPKIによるOrigin Validationを実施 正しい経路 v4/16, v6/48
  • 6.
    Copyright © INTEROPTOKYO 2015 ShowNet NOC Team 6 PTP相互接続実証実験 PTP(Precision Time Protocol)
  • 7.
    Copyright © INTEROPTOKYO 2015 ShowNet NOC Team 77 高精度な時刻を得るための手段と課題 PTP(Precision Time Protocol) • 高精度な時刻を得るための手段 • 高精度な時刻ソース:GNSS(GPS,GLONASSなどの衛星) • GNSSから時刻を得るための手段 • 専用アンテナをオープンスカイ(見晴らしのよい)な場所に 設置する • アンテナと機器間は同軸ケーブル(10D-FBなど)で接続する • 課題 • モバイルLTE-Aの普及により、時刻同期を実施しなければならない デバイスの数の増加 • 時刻同期のためには、GNSSから直接時刻を得るため専用アンテナ ~同軸ケーブルを敷設する必要がありコスト増加
  • 8.
    Copyright © INTEROPTOKYO 2015 ShowNet NOC Team 88 課題解決手法 PTP(Precision Time Protocol) • GNSSアンテナ敷設数が多い=運用、メンテナン スコスト高 • 敷設数を減らすための技術手法 • 同軸分配器の利用 • 同軸分配器の分配数分の機器収容となるた め、数に限りがあり柔軟性に欠ける • IP/イーサネットワーク経由で高精度な時刻を 配信する=PTPの利用
  • 9.
    Copyright © INTEROPTOKYO 2015 ShowNet NOC Team 99 IP/イーサ上でのマイクロ秒オーダ同期 技術の実現 PTP(Precision Time Protocol) •IEEE 1588:Precision Time Protocol (PTP) •IEEE1588-2008(v2) •NTPと同様パケットベースのプロトコル •NTPはミリオーダー •時刻源はGNSSを想定 •同期精度 •マイクロ秒以下のオーダ •誤差の主要因である伝送遅延の影響を排除 •PTP機器はパケットが物理層を通過した時刻を打刻 •図のPHY部 •NW機器全てがPTP対応(L2/L3スイッチ)を想定 •パケット送受信頻度を上げ統計情報処理精度UP •STPなどで、ループを除去してあることを想定 ネット ワーク PTP UDP IP MAC PHY Slave Clock Grand Master Clock PTP UDP IP MAC PHY AA B A:プロトコルスタックにおける遅延・ ジッター B:ネットワークにおける遅延・ジッタ 遅延:計測可能なデータ転送の流れ ジッタ:遅延のばらつき
  • 10.
    Copyright © INTEROPTOKYO 2015 ShowNet NOC Team 1010 新しい分野へ適応が期待 される標準化技術 PTP(Precision Time Protocol) • Cisco Systems : ASR901(B), ME1200(B) • Extreme Networks : Summit-x670-DC(B) • Huawei Technologies : NE20E-S2E(B) • Ixia Communications : Anue3500(A) • Juniper Networks : ACX500(G) / ACX2100(B) • Marubun • S350(G) / PTP Translator(S) / TCG-02- G(S) / Sentinel(A) / Paragon-x(A) • Seiko Solutions : TS-2950(G) Default Profile • Cisco Systems : ASR901(B) • Huawei Technologies : NE20E-S2E(S) • Ixia Communications : Anue3500(A) • Juniper Networks • ACX500(G) / ACX2100(B) / MX480(B) • Marubun • TP2700(G) / PTP Translator(S) / TCG-02- G(S) / Sentinel(A) / Paragon-x(A) • Seiko Solutions : TS-2910(G) Telecom Profile 凡例:G:Grand Master Clock, B:Boundary Clock , S:Slave Clock, A:Analyzer Bitrieve : Exalink Fusion(Low Latency Media Converter) テレコムに特化した時刻 同期標準化技術
  • 11.
    Copyright © INTEROPTOKYO 2015 ShowNet NOC Team 1111 相互接続実験概要 PTP(Precision Time Protocol) Grand Master Clock (GMC) Boundary Clock (BC) Slave Clock (Slave) Global Positioning System(GPS) 確認ポイント GMC-BC-Slaveのプロトコル接続性 →GMC/BC/Slave側で確認 GMCとBCの時刻精度の差分 →Analyzer側で確認 GMCとSlaveの時刻精度の差分 →Analyzer側で確認 同軸ケーブル Analyzer PTP EVC Freq. link Time/Phase link 今後想定される様々な業界へのPTP適用=PTP NWのマルチベンダー化 の加速を見据え、複数のGMC / Slave製品と主要なネットワーク製品 (BC) の相互接続を実施 • Default Profileでは、新しい分野での応用のための実験を実施 • Telecom Profileでは、テレコムモバイルでの適応領域の実験を実施
  • 12.
    Copyright © INTEROPTOKYO 2015 ShowNet NOC Team 1212 PTPによってもたらされる恩恵 PTP(Precision Time Protocol) • PTPが様々な業界に適応されていくための Interoperability実験を実施しています。