仮想マシン技術による仮想ネットワークの実現，その仮想ネットワークによるネットワーク演習のE-learning化について研究・開発を行っています．デモビデオもぜひ参照してください。

有名な仮想マシン技術としてVMwareやJava仮想マシンがあります． VMwareはOSを，Java仮想マシンはJavaプログラムを実行する環境を実現したソフトウェアです． 例えば，Windows上にVMwareをインストールし実行すれば，その中でLinuxをインストールしたり稼働させたりできます（下図）．

我々はVMwareのようなOS実行環境用の仮想マシン技術を使用します． 計算機上に複数の仮想マシンを稼働させ，それらをネットワーク通信させることで，仮想ネットワークを構成します．この仮想ネットワークをネットワーク演習に用いることで，以下のようなメリットが生まれます．

• ネットワークトポロジーの変更（台数増減，接続切替）を容易に行える
• 演習作業のログ化を容易に行える
• 仮想ネットワーク機器は物理的に壊れない
• 授業時間外＆実験室外でも演習できる（例えば，自宅で好きな時に）

ネットワーク構築・管理の演習を仮想ネットワークで行うことを考えます．その場合，実世界の計算機環境に合わせた仮想ネットワークの実現と提供方法が研究のポイントになります．下図は，1台の計算機上に実現した仮想ネットワークを，GUIにより直感的に制御する演習環境です．この演習環境の場合，その計算機を所有している学習者のみが仮想ネットワークを利用できます．

(1)は仮想ネットワーク機器の制御ウィンドウです．たとえば，サーバであればシェルターミナル，クライアントであればブラウザです．(2)はネットワークトポロジーを編集するウィンドウです．マウスでドラッグして機器を設置したりします．(3)は，複数の仮想マシンにより仮想ネットワークを実現していることを意味しています．

ネットワーク通信は通信データの伝達により成り立っています．TCP/IPは通信データや通信方式の規格です．しかし，普段，私達は，PCやサーバなどネットワークの機器構成を見ることはできますが，その内部動作を見ることはできません．そこがネットワークの勉強をする上で，実感が湧かない原因となります．そこで，実際の通信にて使用される通信データを教科書のように可視化することで，TCP/IPとネットワーク通信の関連性を理解しやすくします（下図）．

1. 遠隔利用可能なネットワーク演習環境の実現
2. ネットワークセキュリティ演習のための環境の実現
3. ネットワーク演習における躓き救済手法の考案

• 立岩佑一郎，岩崎智弘，安田孝美，高橋直久，"高機能仮想ハブによる異種構成・分散配置型仮想マシンネットワークの実現とネットワーク構築演習への応用"，電子情報通信学会論文誌，Vol.J94-D,No.5,pp.791-802, May. 2011.
• Yuichiro Tateiwa, Tomohiro Iwasaki, Takami Yasuda, and Naohisa Takahashi, Evaluation of network construction exercise system LiNeS on the basis of heterogeneous and distributed virtual machine network composition function, International Journal of Knowledge and Web Intelligence (IJKWI), Volume 1, Number 3/4, pp.256-272, 2010,7.18.
• YUICHIRO TATEIWA, TAKAMI YASUDA and SHIGEKI YOKOI, "DEVELOPMENT OF A SYSTEM FOR PROVIDING A TRAINING ENVIRONMENT FOR NETWORK TROUBLESHOOTING BASED ON VIRTUAL ENVIRONMENT SOFTWARE," Advances in Computer Science and Engineering, Vol.1, No.3, pp.223-248 (2008, 1.31).
• 立岩佑一郎，安田孝美，横井茂樹：仮想環境ソフトウェアに基づくLAN構築技能とTCP/IP理論の関連付け学習のためのネットワーク動作可視化システムの開発，情報処理学会論文誌，Vol.48，No.4，pp.1684-1694（2007, 4）.
• Yuichiro TATEIWA, Takami YASUDA, Shigeki YOKOI, "A System for Providing A Training Environment for Linux Networks using Virtual Environment Softwares," IJCSNS International Journal of Computer Science and Network Security, Vol.6, No.8A, pp.166-173 (August 2006).

• Yuichiro Tateiwa, Yoshiaki Ooka, Yonghwan Kim and Yoshiaki Katayama, "Development of a Distributed Pair Exercise System for Network Construction with a Dialogue Support Function", Proceedings of the 48th Annual Frontiers in Education (FIE), (2018.10.).
• Yuichiro TATEIWA and Naohisa Takahashi，"A System for Generating Hints on Network Construction Exercises for Beginners"，International Conference on Computer Science & Education，pp.303-308，Nagoya，Japan，23rd-25th August，2016
• Yuichiro TATEIWA and Naohisa Takahashi，"Communication Simulator with Network Behavior Logging Function for Supporting Network Construction Exercise for Beginners"，Intelligent Interactive Multimedia Systems and Services 2016，pp.253-266，Spain，15th-17th June，2016
• Yuichiro Tateiwa, Shoko Tatematsu, Tomohiro Iwasaki, and Takami Yasuda, Remotely Accessible Exercise Environment for Intrusion Detection/Defense Exercises Based on Virtual Machine Networks, Proceedings of the Second KES International Symposium IDT 2010, pp.455-463, USA, 28th-30th July, 2010.
• Yuichiro TATEIWA and Takami YASUDA, "Multiuser Network Administration Training in LiNeS: Connection Function between Virtual Networks," Proc. of KES-IIMSS 2009, SCI 226, pp. 535-544, Italy. (July15-17, 2009)
• Yuichiro TATEIWA, Kosuke KURACHI, Jing ZHANG, Takami YASUDA, and Shigeki YOKOI, "LiNeS: Virtual Network Environment for Network Administrator Education," in Proceedings CD of the Third International Conference on Innovative Computing, Information and Control (ICICIC-2008), Dalian, China, June 18-20, 2008.
• Yuichiro TATEIWA, Takami YASUDA, Shigeki YOKOI, "Virtual Environment Based Learning For Network Administration Beginner," ABR&TLC Conferences Refereed Proceedings, Hawaii, U.S.A., ARTICLE 279 (January 2-5 2007).
• Yuichiro TATEIWA, Takami YASUDA, Shigeki YOKOI, "A network construction troubleshooting learning support system based on virtual environmental software," the 4th Symposium on "Intelligent Media Integration for Social Information Infrastructure," Nagoya, Japan, pp.97-98 (December 7-8，2006).
• Yuichiro TATEIWA, Takami YASUDA, Shigeki YOKOI, "A Network Construction Learning Support System Based on Virtual Network Simulation Using Virtual Environment Software," Poster Paper Notes of the 14th International Conference on Computers in Education (ICCE2006), Beijing, China, pp.21-24 (2006,11.30-12.4).
• Yuichiro TATEIWA, Takami YASUDA, Shigeki YOKOI, "A System for Education by Visualizing Network Processing Based on Virtual Environment Software," Proc. the 3rd Symposium on "Intelligent Media Integration for Social Information Infrastructure," Nagoya, Japan, pp.97-104 (December 6 2005).

• 浅野晶文, 立岩佑一郎, 金鎔煥, 片山喜章, 新村正明, "Tremaを用いたSDN構築演習における誤り絞り込みのための通信動作の依存関係分析システムの開発", 研究報告教育学習支援情報システム（CLE）, 2018-CLE- 27, (2019.03.).
• 蔵永武将, 立岩佑一郎, 金鎔煥, 片山喜章, 長谷川皓一, "通信の仕組みを理解するためのステップ実行およびレジューム可能なネットワークシミュレータの実装", 研究報告教育学習支援情報システム（CLE）, 2018-CLE- 27, (2019.03.).
• 蔵永武将, 立岩佑一郎, 金鎔煥, 片山喜章, 長谷川皓一, "通信の仕組みを理解するためのステップ実行およびレジューム可能なネットワークシミュレータの設計", 電子情報通信学会技術研究報告,情報ネットワーク(IN), vol. 118, no. 304, IN2018-52, pp.1-6, (2018.11.).
• 大岡義旺, 立岩佑一郎, 金鎔煥, 片山喜章, "ネットワークに関する協調的な対話機能を有する分散型ネットワーク構築ペア演習システムの開発", 研究報告教育学習支援情報システム（CLE）, 2018-CLE- 24(10),1-8, 2188-8620, (2018.03.).
• 浅野晶文, 立岩佑一郎, 金鎔煥, 片山喜章, 新村正明, "Tremaを用いたSDN構築演習のための通信動作可視化システムの開発", 研究報告教育学習支援情報システム（CLE）, 2018-CLE- 24(11), 1-8, 2188-8620, (2018.03.).
• Satoki Nakamura, Hirokazu Hasegawa, Yuichiro Tateiwa, Hiroki Takakura, Yonghwan KIM and Yoshiaki Katayama, "A Proposal of Dynamic Access Control with SDN for Practical Network Separation", 電子情報通信学会技術研究報告ISSN 0913-5685（Online edition: ISSN 2432-6380）, vol. 117, no. 299, (2017.11.).
• 大岡義旺，立岩佑一郎，高橋直久，"仮想マシンを用いたネットワーク協働構築演習システムの開発"，ネットワークシステム研究会，pp.223-228，2017.3.3
• 立岩佑一郎，高橋直久，"初学者向けネットワーク構築演習におけるプログラム解析技術に基づく設定誤り検出法の提案"，電子情報通信学会教育工学研究会，pp.71-76，2016.3.5
• 立岩佑一郎，高橋直久，"初学者向けネットワーク構築演習のためのヒント生成システム"，電子情報通信学会技術研究報告. ET，教育工学，pp.43-48（2014/11/14，大阪府立大学（大阪府））.
• 立岩佑一郎，高橋直久，"仮想マシンを用いたネットワーク構築演習における正解トレースに基づく答案評価システムの提案"，マルチメディア，分散，協調とモバイル（DICOMO2014）シンポジウム，pp.1264-1270，2014.7.10．
• 鈴木翔太, 立岩佑一郎, 山本大介, 高橋直久, "仮想マシンを用いた自動攻撃・評価機能を有するネットワークセキュリティ演習システムの開発," 2013年度JSiSE学生研究発表会　東海地区 , pp.5-6, Mar.2014.
• 能見惇也,立岩佑一郎，山本大介,高橋直久，仮想マシンを用いたネットワーク構築演習のための演習プロセス管理システム, 第5回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム, D-5-3, 2013.03.07，(名城大学，2013.03.07).
• 岩崎智弘，立岩佑一郎，安田孝美，"仮想マシンネットワークによる継続的なクラッキング防衛演習環境の開発"，電子情報通信学会技術研究報告，Vol.110, No.453, pp.175-180, （2011/03/04，徳島大学（徳島県））.
• 中松智昭，立岩佑一郎，片山喜章，高橋直久，仮想マシンネットワークを用いた初学者向けIPネットワーク構築演習の自動評価システムの実現，電子情報通信学会技術研究報告，Vol.110, No.453, pp.169-174, （2011/03/04，徳島大学（徳島県））.
• 立岩佑一郎，岩崎智弘，安田孝美，高橋直久，異種・分散型仮想マシンネットワーク構成機能に基づくネットワーク協同管理演習システムの開発，電子情報通信学会技術研究報告. ET，教育工学，pp.83-88（2010/3/5，高知大学（高知県））
• 岩崎智弘，立岩佑一郎，安田孝美：仮想化技術によるネットワーク管理者育成支援システムにおけるサーバOSインストール演習環境の開発，電子情報通信学会技術研究報告. ET，教育工学，pp.27-32（2009.6.13，南山大学（愛知県））.
• 立岩佑一郎，安田孝美：LiNeSにおける仮想ネットワーク間接続機能の開発と実用可能性の検討，FIT2008（第7回情報科学技術フォーラム），講演論文集 第4分冊,pp.75-78（2008, 9）.
• 倉地宏輔，立岩佑一郎，安田孝美，横井茂樹：LAN構築実習システムにおける仮想WANのVPNによる構築とその支援機能の開発，情報処理学会コンピュータと教育研究会 第92回研究会 情報処理学会研究報告2007-CE-92，pp.45-50（那覇市IT創造館，2007.12.7）.
• 立岩佑一郎，安田孝美，横井茂樹：仮想環境ソフトウェアに基づくLinuxネットワークトラブルシューティング実習環境提供システムの開発，情報処理学会コンピュータと教育研究会 第92回研究会 情報処理学会研究報告2007-CE-92，pp.37-44（那覇市IT創造館，2007.12.7）.
• 立岩佑一郎，安田孝美，横井茂樹：仮想環境ソフトウェアに基づくネットワークトラブルシューティング実習環境提供システムの評価，第6回情報科学技術フォーラム 情報科学技術レターズ，pp.469-470，（中京大学，2007.9.5）.
• 立岩佑一郎，安田孝美，横井茂樹：仮想環境ソフトウェアに基づくネットワーク構築トラブルシューティング学習支援システムの開発，第5回情報科学技術フォーラム 一般講演論文集第4分冊，pp.347-348（福岡大学，2006,9.5）.
• 立岩佑一郎，安田孝美，横井茂樹：仮想環境ソフトウェアに基づくネットワーク処理可視化教育システムの開発，情報処理学会コンピュータと教育研究会第81回研究会 情報処理学会研究報告2005-CE-81，pp.7-14（大阪学院大学，2005.10.22）.
• 立岩佑一郎，安田孝美，横井茂樹：TCP/IP学習支援のための可視化シミュレータの開発 ～表示用データ収集のためのUser-mode Linuxの拡張～，第4回情報科学技術フォーラム 一般講演論文集第3分冊，pp.369-372（中央大学，2005.9.7）.
• 立岩佑一郎，安田孝美，横井茂樹：TCP/IP学習のための可視化シミュレータの研究，第3回情報科学技術フォーラム 情報科学技術レターズ，pp.355-357（同志社大学，2004.9.7）.

• 蔵永武将，金鎔煥，立岩佑一郎，片山喜章，高橋直久, "状態遷移に基づいたTCPパケット分類器の実現", 2017年電子情報通信学会総合大会, (2017.03.).
• 中村聡希，金鎔煥，立岩佑一郎，片山喜章，高橋直久, "フィルタ逆引き機能を有するファイアウォール編集システムの提案", 2016年電子情報通信学会総合大会, (2016.03.).
• 村上侑多，金鎔煥，立岩佑一郎，片山喜章，高橋直久, "ネットワーク構築演習におけるルータ設定内容及びコマンド実行内容収集システムの提案", 2016年電子情報通信学会総合大会, (2016.03.).
• 立岩佑一郎，高橋直久，"初学者向けネットワーク構築演習のためのヒント生成システムにおける誤り潜在範囲絞り込み機能の開発"，第40回教育システム情報学会全国大会，pp.257-258，2015.9.2．
• 立岩佑一郎，高橋直久，"初学者向けネットワーク構築演習のためのヒント生成システムの評価"，情報処理学会全国大会，pp.3-37-3-38，2015.3.19．
• 渥美心悟, 立岩佑一郎, 山本大介, 高橋直久, "仮想マシンを用いたネットワーク構築演習のためのネットワーク状態の再現用ファイル生成システムの開発", 2013年度JSiSE学生研究発表会　東海地区, A07, 2015.03.04.
• 長谷川皓一，山口由紀子，八槇博史，立岩佑一郎，新麗，加藤雅彦，高倉弘喜，ネットワーク内部分離設計のための自動評価機能および自動設定機能の実装，情報処理学会第75回全国大会，3Z-6，2013.03，(東北大学，2013.3.6-8)．
• 能見惇也，立岩佑一郎，山本大介，高橋直久，"仮想マシンを用いたネットワーク構築演習における構築操作履歴の収集と活用"，情報処理学会第74回全国大会，1ZE-2，2012/3.
• 能見惇也，立岩佑一郎，山本大介，高橋直久，"仮想マシンを用いたネットワーク構 築演習のための演習履歴データベースシステムの実現"，2011年度春JSiSE学生研究 発表会，pp. 155-157，（2011/03/08，名城大学）.
• 立岩佑一郎，安田孝美，高橋直久，LiNeSにおける仮想ネットワーク統括機能の開発，情報処理学会第71回全国大会，講演論文集，pp.3-3-4（2009.3）.
• 村瀬浩司，立岩佑一郎，安田孝美，横井茂樹：仮想化技術に基づくネットワーク管理者育成支援システムLiNeSにおけるセキュリティ演習機能の開発，JSiSE 第２回 学生・院生研究発表会，講演論文集，（2008,3.8 名古屋大学）.
• 倉地宏輔，立岩佑一郎，安田孝美，横井茂樹：マルチユーザ型LAN構築実習環境提供システムについての研究 -VPNを用いた仮想ネットワーク間相互接続機能の開発-，教育システム情報学会第32回全国大会 講演論文集，pp.340-341（信州大学，2007,9.14）.
• 立岩佑一郎，安田孝美，横井茂樹：ネットワークトラブルシューティング実習環境提供システムにおけるトラブルの拡充とユーザインタフェースの拡張，情報処理学会第69回全国大会 講演論文集，pp.4-319-4-320（早稲田大学，2007.3.8）.
• 立岩佑一郎，安田孝美，横井茂樹：仮想ネットワークを利用したネットワーク構築実習のための擬似インターネット機能の開発，教育システム情報学会第31回全国大会 講演論文集，pp.189-190（大阪経済大学，2006,8.24）.
• 立岩佑一郎，安田孝美，横井茂樹：TCP/IP学習支援システムにおける仮想的なネットワークの構築手法について，平成16年度電気関係学会東海支部連合大会 講演論文集，O-388（名古屋工業大学，2004.9.27）.

• 渥美心悟，"仮想マシンを用いたネットワーク構築演習のためのネットワーク状態の再現に関する研究"，名古屋工業大学2014年度卒業論文
• 鈴木翔太，"攻撃と評価を自動化したネットワークセキュリティ演習システムに関する研究"，名古屋工業大学2013年度卒業論文
• 能見惇也，"仮想マシンを用いたネットワーク構築の演習プロセス管理システムに関する研究"，名古屋工業大学2012年度修士論文．
• 岩崎智弘，"仮想マシンネットワークを用いた継続的なクラッキング防衛演習環境の開発"，名古屋大学大学院2010年度修士論文.
• 中松智昭，"仮想マシンネットワークを用いた初学者向けIPネットワーク構築演習の自動評価システムの研究"，名古屋工業大学大学院2010年度修士論文.
• 能見惇也，"仮想マシンを用いたネットワーク構築演習のための演習履歴データベースシステムに関する研究", 名古屋工業大学2010年度卒業論文.
• 立松祥子，"仮想化技術による継続的なクラッキング防衛演習環境の構築"，名古屋大学2009年度卒業論文.
• 村瀬浩司，"仮想ネットワーク環境を利用したクラッキング可視化システムの開発"，名古屋大学大学院2008年度修士論文.
• 岩崎智弘，"仮想化技術によるネットワーク管理者育成支援システムにおけるサーバOSインストール演習環境の開発"，名古屋大学2008年度卒業論文.
• 中松智昭，"実ネットワークを反映したファイアウォール設定検証実験用仮想ネットワーク環境構築システムの開発"，名古屋工業大学2008年度卒業論文.
• 立岩佑一郎，"仮想環境ソフトウェアに基づくネットワーク実習環境提供システムの開発"，名古屋大学大学院博士論文，2008年5月30日.
• 倉地宏輔，"VPNを用いた仮想ネットワーク間接続による実習用大規模ネットワーク構築支援システムの開発"，名古屋大学大学院2007年度修士論文.
• 立岩佑一郎，"ネットワーク動作学習のための可視化シミュレータの研究"，名古屋大学大学院2004年度修士論文.

• 賞名: 優秀論文賞発表賞, 受賞者名:渥美心悟，立岩佑一郎，山本大介，高橋直久，授与機関: 教育システム情報学会, 評価対象:仮想マシンを用いたネットワーク構築演習のためのネットワーク状態の再現用ファイル生成システムの開発 , 受賞月: Mar.2015.
• 賞名: 教育システム情報学会学生研究発表会優秀発表賞, 受賞者名: 鈴木翔太, 授与機関: 教育システム情報学会, 評価対象: 仮想マシンを用いた自動攻撃・評価機能を有するネットワークセキュリティ演習システムの開発, 受賞月: Mar.2014.
• 賞名: 第5回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム 学生プレゼンテーション賞, 受賞者名: 能見惇也，授与機関:第5回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム, 評価対象: 仮想マシンを用いたネットワーク構築演習のための演習プロセス管理システム, 受賞月: Mar.2013
• 賞名: 平成20年度山下記念研究賞, 受賞者名: 立岩佑一郎, 授与機関: 情報処理学会, 評価対象: 仮想環境ソフトウェアに基づくLinuxネットワークトラブルシューティング実習環境提供システムの開発, 受賞月: Mar.2009.
• 賞名: FIT2008論文賞, 受賞者名: 立岩佑一郎, 安田孝美, 授与機関: 情報科学技術フォーラム, 評価対象: LiNeSにおける仮想ネットワーク間接続機能の開発と実用可能性の検討, 受賞月: Sep.2008.
• 賞名: FIT2007ヤングリサーチャー賞, 受賞者名: 立岩佑一郎, 授与機関: 情報科学技術フォーラム, 評価対象: 仮想環境ソフトウェアに基づくネットワークトラブルシューティング実習環境提供システムの評価, 受賞月: Sep.2008.
• 賞名: IEEE名古屋支部学生奨励賞, 受賞者名: 立岩佑一郎, 授与機関: 電気関係学会東海支部連合大会, 評価対象: TCP/IP学習支援システムにおける仮想的なネットワークの構築手法について, 受賞月: Jan.2005.