第３章　次世代インターネット関連R&Dの動向

　次世代インターネット（Next Generation Internet ;NGI）イニシアティブ発足の経緯は、第1章で述べたとおりである。本章では、NGIイニシアティブの概要と具体的な進捗の状況を見てみることにする。また、併せて、大学主導でNGIと密接な関係を取りつつ進められているインターネット2計画についても、概要を示すことにする。

１． NGI計画

　予算上は98年度、すなわち97年10月から開始されたことになっているNGIであるが、正式な実行計画（インプリメンテーション･プラン）（www.ccic.gov/ngi/implementation）ができたのは98年2月である。このドキュメントには、2002年までの本計画の詳細が各機関毎の目標も含めて記載されている。ここでは、そのエッセンスを示すことにする。

1) 　目標

　本計画の目標としては次の3つが挙げられており、それぞれがいくつかに細分されている。
　第1の目標が「先端ネットワーク技術の試験研究」であり、主要なタスクとして、現行のインターネットの100倍以上も高速かつ複雑なネットワークを効率よく管理するためのネットワーク・グロース・エンジニアリング（Network Growth Engineering）、IPv6（Internet Protocol version 6）やRSVP（Resource Reservation Protocol）などの新しいプロトコルの試用を行いつつ、通信の品質（帯域、遅延など）を保証する「エンド・ツー・エンド・クオリティ・オブ・サービス（End-to-End Quality of Service(QoS)）」、そして、パブリック・キー・インフラストラクチャー（PKI）をベースとした暗号技術を中心とする「セキュリティー」、という3つの分野の技術開発が掲げられている。
　第2の目標が「次世代ネットワークのテストベッド」であるが、上述のように昨年7月のドラフトでは、それまでの「コネクティング」を「ファブリック（fabric：織布）」と言い直していた。しかし、それでもまだネットワークを張り巡らせることに重きがあるように聞こえてしまうので、テストベッドと言い換えたのだろう。さて、この目標は二つの段階に分かれている。第1段階は「ハイ・パフォーマンス・コネクティビティ」と呼ばれ、現行インターネットの100倍以上（具体的にはend-to-endで100Mbps）で少なくとも100以上の大学や国立研究所等を結ぼうというもの（なお、97年における連邦研究機関や大学の平均のスピードは1.54Mbpsと推定されている）。そして、第2段階は「次世代ネットワーク技術及びウルトラハイ・パフォーマンス・コネクティビティ」となっており、超高速でのスイッチングやトランスミッションの技術開発を行うとともに、現行インターネットの1000倍以上のパフォーマンス、すなわちend-to-endで1Gbps以上の速度で、 10程度のサイトを結ぼうとするもの。
　第3の目標は「革新的アプリケーション」で、第1、第2の目標が達成された次世代のネットワークを必要とするような革新的な応用例を開発しテストすることにある。候補としてはデジタル・ライブラリー、遠隔手術、環境モニタリング、危機管理、生産、基礎科学、そして連邦政府の情報サービスなどが挙げられている。

2) 　リソースと具体的な実行計画

　NGI参加連邦機関は、DARPA、DOE、NASA、NSF、NIST、NLM/NIHの6機関である。それぞれの機関が、上述の目標の細目それぞれについて、自らの既存プログラムとの関わりと具体的な開発計画等を説明しているが、それぞれの機関の特色は以下のとおりである。

　第1の目標であるネットワーク技術については、DARPAがインターネットのパイオニアとしての実績と最大の予算をもって、実質的なリーダーとなっている。DARPAでは、従来より防衛というミッション・クリティカルなアプリケーションの通信に適したネットワーク技術の開発のため、品質保証のQoS技術を中心に据えた「Quorum」と呼ばれる計画を進めており、これが第１の目標の下敷きとなっている。DOEはDODと同じように独自の研究ネットワークを有し、核研究など特殊な使命を帯びたアプリケーションの開発に強いことから、ネットワーク技術ではDARPAと並び、全般に及ぶ研究を行っている。NASAもDOD、DOE程の予算規模はないが、独自の研究ネットワークを有し、航空宇宙という特殊な使命を帯びたアプリケーションの開発とシステム・エンジニアリングに強いという面では両省と類似である。NASAの研究分野も全般にわたっており、ネットワーク・パフォーマンス測定、ネットワーク・インターオペラビリティスケーリング、QoS、ネットワーク・セキュリティ等に注力するとしている。
　NSFは学界との緊密な関係を有し、既にvBNS(Very high speed Backbone Network Service)（後述）という第2目標の前段階のベースとなるネットワークを運営していることから、他の省庁とはやや性格を異にしている。vBNSは、既に5つのスーパーコンピュータ・センターとそのパートナー（Partnerships for Advanced Computational Infrastructure, PACI）、NSF傘下のNLANR（National Laboratory for Applied Networking Research）、及び多くの助成金を与えている大学や民間の研究所の間をつないでおり、広範囲のネットワーク技術の研究が成されている。ATM(Asynchronous Transfer Mode)上のIPv6も近く導入されることになっており、第1の目標に完全に沿った技術の研究が既に進められていると言える。残るNISTは、従来より例えばIPv6の開発に際してのテストへの参画や、ATMプロトコールのシミュレータの開発など、評価試験技術等に力を発揮してきている。また、暗号の分野では、PKIの確立などでも中心的な役割を果たしてきており、これらの分野で第1目標のネットワーク技術達成に貢献している。

　第2目標の第1段階におけるリーダーはNSFである。それは、すなわちvBNSが100倍のパフォーマンスのネットワーク・テストベッドのベースとなると言うことである。vBNSは、98年度中には100を超える大学／研究所をつなぎ、その接続速度もDS3（45Mbps）のところはOC-3（155Mbps）にアップグレードしていく（バックボーンは既にOC-12（622Mbps）がほとんど）。続いて目標1や目標3で開発された技術やアプリケーションを入れていくという形を取る。NASA、DOD、DOEはそれぞれのネットワーク（図表-5）のアップグレードを行いつつ、ワシントン、シカゴ、シリコンバレーの3カ所にNGIエクスチェンジ（NGIX）を設置し、vBNSや他のネットワークとの接続を行っていく。
　第2目標の第2段階、1000倍のパフォーマンスのネットワークについては、まだ明確なベースがあるわけではないが、DARPAが首都圏で始めようとしている5つのノードをWDM技術により20Gbpsでつなごうとしている計画がベースの一つとなる。NSFはサン・ディエゴ・スーパーコンピュータ・センター（SDSC）とナショナル・センター・フォー・スーパーコンピューティング・アプリケーションズ（NCSA、イリノイ州）との接続を端緒とする。NASAも少なくとも2カ所のNASAサイトをDARPAの高速テストベッドに接続していく。

　最後の目標である革新的アプリケーションの開発については、その候補が多数存在することから、選定プロセスなどが詳細に規定されている。開発に参画しテストすることができる機関は、NGIファンドを受けている上述の機関の他、NGIに密接な関係を有する政府系研究機関に原則限られており、かつアプリケーション開発予算は目標1、2の技術開発に大きな寄与があるもの以外は、NGIファンドからではなく、それぞれの機関での手当が求められている。国家安全保障のためのDODのアプリケーション及び航空宇宙エンジニアリングのためのNASAのアプリケーションという単一機関にのみ関係し国家として不可欠であるもの以外は、専門分野別並びに技術分野別（専門分野横断的）に関連グループを組織して、アプリケーションの選定、開発に協力して当たることとされている。
　それぞれの関連グループの参加機関と候補とされるアプリケーションは、以下のようになっている。

3) 　タイムライン

　上述の目標を達成していくタイムラインの全体をまとめると、以下のようになっている。示された年は、それぞれの目標が最初に達成されるはずの年を示している。

1) 予算と計画の管理調整体制

　NGI各機関毎の98年度予算は、3つの目標毎に区分されているが、99年度予算ではその区分は発表されていない。

　NGI計画の管理と調整は、図表-2（P-16）で示したとおりであり、LSN（Large Scale Networking）ワーキング・グループの監督の下に認められたNGI計画の第一義的な実行責任は、NGIインプリメンテーション・チームが負っている。同チームの活動は、以下のように規定されている。