home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Ian & Stuart's Australian Mac: Not for Sale / Another.not.for.sale (Australia).iso / fade into you / access / Japan Internet / Academic Internet In Japan next >
Text File  |  1994-11-11  |  24KB  |  456 lines

  1.  
  2.      ACADEMIC INTERNETWORKING IN JAPAN
  3.      
  4.      Haruhisa Ishida, Computer Centre, University of Tokyo, Japan
  5.                     (ishida@u-tokyo.ac.jp)
  6.      
  7. Abstract
  8.  
  9.      Internetworking is somewhat new in Japan. It came to be known when 
  10.      JUNET started operation in 1984 using dial-up lines and UUCP. 
  11.      Research people were hooked to e-mails and began subscribing to e-
  12.      news. But it was after the entry of Japanese texts became easier 
  13.      when e-mails and e-news became really popular. The Japanization 
  14.      required the use of 2-byte codes (the so-called JIS 7-bit codes) and 
  15.      the modification of networking program (mainly on UNIX) to 
  16.      accommodate 2-byte codes. In the meantime, a serious internetworking 
  17.      began in 1987 when the JUNET was extended to WIDE which employs 
  18.      leased-lines and TCP/IP protocols to inter-connect LANs in many 
  19.      institutions. Today, there are several major internets in Japan 
  20.      besides JUNET and WIDE such as BITNET, JAIN, TISN, SINET, HEPNET-J, 
  21.      TRAIN etc. and some have international links to USA. But the 
  22.      transmission speed is limited to 64-192 Kbps because of high 
  23.      tariffs, lack of funding and lack of coordination.  In this paper, 
  24.      we discuss the background and history, current status of Japanese 
  25.      internets and their applications. Finally, we will point out various 
  26.      problems facing our internets in Japan.       
  27.      
  28.  
  29. 1. Background and History
  30.  
  31.      Internetworking is a relatively new concept in Japan, not well
  32. known until about the time when the WIDE project was started in 1987.
  33. The reasons of this rather late startup of internetworking despite the
  34. wide-spread use of computers in general seem to be the following.
  35.  
  36. (1) Centralized computing has been dominant. A computer network meant
  37. mainframe-to-terminal connections or a network of mainframes as is the
  38. case of the inter-university network called N1net. Japan has many large-
  39. scale online networks used by banks, security houses and railway systems
  40. etc. but they are not what we call internets.
  41.  
  42. (2) LAN has not been widely used. It has begun to be used only recently
  43. with now fashionable "downsizing" trend. Currently many universities are
  44. trying to install LANs based on Ethernets (10 Mbps) and FDDI (100 Mbps).
  45.  
  46. (3) Each computer manufacturer has been using propriety network
  47. protocols represented by such names as SNA (IBM), FNA (Fujitsu), HNA
  48. (Hitachi), DINA (NEC) and DECnet (DEC), making internetworking
  49. difficult. The makers are only now starting to promote UNIX-based
  50. systems as "open systems".
  51.  
  52. (4) The TCP/IP protocol has not been recognized as a standard protocol.
  53. The government and computer/communications industries have been trying
  54. to develop OSI protocol products. However OSI efforts have been very
  55. disappointing as in other countries and, with the proliferation of UNIX
  56. systems, TCP/IP is now regarded as the best protocol for internetworking
  57. under the influence of USA.
  58.  
  59. (5) Routers have not been readily available with support and training in
  60. the Japanese language. Routers developed by US venture companies are
  61. used widely and Japanese makers are not in the market yet. They are
  62. software-intensive equipment and their design requires detailed
  63. knowledge of a variety of protocols. This seems to make it difficult for
  64. Japanese makers to get into this market.
  65.  
  66. (6) Postal regulation and high cost of leased lines have not encouraged
  67. personal communication on networks.
  68.  
  69. (7) It has been difficult to enter Japanese and Chinese texts into
  70. computers even if an e-mail facility existed. This language barrier has
  71. deterred us to use electronic mails because most of our users want to
  72. use our native tongue in communications with colleagues. People began to
  73. show interest in using e-mails only after about 1987 when popular
  74. Japanese wordprocessing software such as Ichitaro (Version 3) appeared
  75. and made Japanese character entry easier.
  76.  
  77. (8) Japan is a small country and much activities are concentrated in
  78. Tokyo. So face-to-face meeting is not difficult and it imposes less need
  79. for e-mails.
  80.  
  81. (9) Leased lines are very costly. NTT (Japan's largest telephone
  82. company) has been making a big effort to make ISDN a nation-wide service
  83. while keeping leased lines relatively expensive. Thanks to this policy
  84. supported by the government, the ISDN service is available in most
  85. cities in Japan but the cost to use leased lines has not come down much.
  86.  
  87.      In this background, the first attempt to build a nation-wide
  88. academic network was the N1 project started in 1974. It had an NSF like
  89. support from the Ministry of Education of Japan from 1973-1979. The
  90. participants were 3 universities (Tokyo, Kyoto and Tohoku), a common
  91. carrier (NTT) and 3 computer makers (Hitachi, Fujitsu and NEC).The
  92. resulting wide-area network called N1net links heterogeneous mainframe
  93. computers from 3 makers. The N1 protocol developed in the project was
  94. designed with the ARPANET protocol as  a model. It had remote login
  95. (network TSS), RJE (Remote Job Entry) and limited file transfer (allows
  96. only fixed-length-records of 80 bytes) capabilities. This network was
  97. the very first WAN which employed the commercial packet-switching
  98. service called DDX (Digital Data Exchange) started by NTT in 1980.
  99.  
  100.      The N1net did not have any mail/news exchange facilities because
  101. they were not allowed under the communication regulation then existed.
  102. Also we (the developers) were not aware of the significance of
  103. electronic mails and entry of Japanese texts was difficult then. No
  104. attempt was made to experiment the idea of personal communication using
  105. the network. It was only a resource-sharing network. This was quite
  106. different from the ARPAnet where much of the traffic were e-mails as we
  107. learned later.
  108.  
  109.      In retrospect, although the N1 protocol was a proprietary protocol
  110. of the 7 parties, the specification was public and it was (and still is)
  111. almost the only network protocol in wide-spread use for linking
  112. heterogeneous computers.
  113.  
  114.      It was in 1984 when an e-mail/e-news exchange network called JUNET
  115. (Japanese University/UNIX NETwork) was initiated by a group of Keio
  116. University, TIT Tokyo Institute of Technology) and the University of
  117. Tokyo researchers. The group leader was Dr.Jun Murai (then with TIT). We
  118. used telephone lines (at 9,600 bps) and the UUCP protocol to link UNIX
  119. computers at the 3 institutions.
  120.  
  121.      The dial-up JUNET was an instant success. The number of
  122. participating organizations increased rapidly soon afterwards. Not only
  123. universities but also industrial research laboratories began to join.
  124. This was an unusual combination of universities and industries in Japan
  125. where there are administrative barriers between universities and
  126. industries. JUNET was possible because it did not rely on government
  127. funds and it was operated completely on volunteer basis. Thus it is an
  128. unofficial network with no recognition from the government.
  129.  
  130.      In the mean time, the BITNETJP, an extension of the BITNET to
  131. Japan, came into existence in 1986?? by the support of IBM (for initial
  132. 3 years) when the Science University of Tokyo established a 56 Kbps link
  133. with the City University of New York. This was the very first
  134. international internetworking in Japan.
  135.  
  136.      Then in 1986 we started an international link from JUNET to the
  137. CSNET (Computer Science NETwork) in USA using a dial-up packet-switching
  138. circuit of KDD(Japan's overseas carrier)'s Venus-P (a packet switching
  139. service). In establishing the link from Tokyo University Computer Centre
  140. to BBN in Boston area, it was fortunate for us to have had generous help
  141. from Prof. Larry Landweber of Wisconsin University, Prof. David Farber
  142. of Pennsylvania University and Dr. Hideyuki Tokuda of CMU.
  143.  
  144.      Then Dr.Jun Murai (then with University of Tokyo) initiated the
  145. WIDE (Widely Integrated and Distributed Environment) network project in
  146. 1987 as a joint project between universities and industrial research
  147. laboratories. The WIDE corresponds to a leased-line extension of JUNET
  148. and was the first true internet in Japan which employed 64-192 Kbps
  149. leased-lines and the TCP/IP protocol. With substantial help from Prof.
  150. Torben Nielsen at the University of Hawaii, WIDE established a 64 Kbps
  151. international link to the US Internet through Hawaii in 1989. Most of
  152. international mail traffic into and from Japan goes through this link
  153. now. It is also possible to use telnet and ftp services internationally
  154. in much the same way as in the US Internet. Thus Japan has become a
  155. member of the international internet community.
  156.  
  157.      There are some other academic networks besides N1net, BITNETJP and
  158. JUNET/WIDE in Japan now. They include: SINET (Science Information
  159. NETwork) JAIN (Japan Academic Inter-university Network) TISN (Todai
  160. International Science Network) HEPNET-J (High Energy Physics NETwork in
  161. Japan) TRAIN (Tokyo Regional Academic InterNet)
  162.  
  163.      Fig.1 shows the main international links between Japan and USA. Two 
  164. links have been upgraded to 192 Kbps. [This figure is not included in
  165. this transmission. It is described in my report, inet.92, mentioned above.]
  166.      
  167. 2. Current status of major academic networks
  168.  
  169.      There are 7 major academic internets in Japan with a total of 739
  170. IP-style domains. Of these, the majority belongs to the UUCP-based
  171. JUNET.
  172.  
  173. (1) WIDE      58 domains
  174.      WIDE has a total of 6 NOCs (Network Operation Centers) in Tokyo, 
  175. Fujisawa, Kyoto, Osaka, Fukuoka and Sendai as shown in Fig.2.  [Not
  176. included in this electronic transmission.] The protocol used is TCP/IP
  177. and the line speed is 64-192 Kbps. TCP/IP over X.25 is used in some ISDN
  178. links with speed of 64 or 128 Kbps.  Organizations sponsoring the WIDE
  179. project have reached 58. Since WIDE is maintained in a research project,
  180. many research activities are being carried out using WIDE as a testbed.
  181. They include ISDN applications, TCP/IP over X.25 and satellite (wireless
  182. and mobile) communicatios. More details will be reported by Jun Murai in
  183. another paper.
  184.  
  185. (2) BITNETJP      118 nodes in 82 institutions (domains)
  186.      The Science University of Tokyo has the Japan gateway to BITNET and
  187. acts as the hub of BITNETJP --- Japanese portion of the BITNET. It had a
  188. 56 Kbps RSCS link to the City University of New York until the end of
  189. 1991 but changed it to a 56 Kbps TCP/IP link into JvNCnet at Princeton
  190. University in January 1992. BITNETJP is now a consortium called the
  191. Japan BITNET Association comprising of 82 institutions, most of which
  192. are private universities in Japan. The BITNETJP configuration is shown
  193. in Fig.3 [not included in this electronic transmission].  It is expected
  194. that most nodes will be reconfigured gradually to BITNET II (TCP/IP)
  195. from now on.  There has been some confusion in using Japanese/Chinese
  196. characters on BITNETJP mails but it's Kanji code was standardized to JIS
  197. 7-bit code just recently in April 1992.  The Japan BITNET Association
  198. has been active in promoting Asian connections and has links to Taiwan
  199. and Korea. BITNETJP has formed CAREN (Consortium of Asian Research and
  200. Educational Network) with Taiwan and Korea in July 1991. The CAREN has
  201. an agreement with CREN (Corporation for Research and Educational
  202. Networking) in USA.
  203.      
  204. (3) SINET      9 domains    
  205.      SINET is a backbone network maintained by NACSIS with nodes in 8
  206. universities including Tsukuba University. NACSIS (National Center for
  207. Science Information Systems) is a national institute under the Ministry
  208. of Education.  It is the center of the N1net (the mainframe network) and
  209. also the center of a library network linking major university libraries
  210. in Japan via N1 protocol with it's own X.25 packet-switching lines
  211. leased from telephone companies.  Since NACSIS is a national institute,
  212. it has held the stance to support OSI protocols and has actually led an
  213. effort to implement X.400 MHS mail systems on mainframes in the above
  214. universities.
  215.  
  216.      It was only in 1991 when  NACSIS started to support TCP/IP
  217. protocols on its backbone. It has now a direct link (at 192 Kbps) to the
  218. FIX-West at NASA-Ames via a SPRINT international line. Thus it is in a
  219. position to compete and complement with the WIDE link for international
  220. services.
  221.  
  222. (4) JAIN      44 domains
  223.      JAIN is an experimental academic internet linking many universities
  224. mainly with X.25 packet switched lines provided by NACSIS. Although the
  225. protocol is TCP/IP, IP packets are carried by X.25 packets and hence the
  226. transmission is slow.  It is expected that the practical part of JAIN
  227. will be absorbed by regional networks like TRAIN (described below) when
  228. experiments supported by the Ministry of Education are over. JAIN can be
  229. in a position to pursue gigabit network technology but no definite plan
  230. exists.
  231.  
  232. (5) TISN      17 domains
  233.      TISN is an internet linking 2 universities and 15 research
  234. laboratories in science field at 9.6 to 64 Kbps as shown in Fig.4 [not
  235. included in this electronic transmission].  The protocol supported is
  236. DECnet and TCP/IP. The members include:
  237.      
  238.       University of Tokyo, Faculty of Science
  239.             "              Institute for Nuclear Science
  240.       Kyoto University, Chemistry laboratory
  241.       National Astronomical Observatory
  242.       National Institute of Genetics
  243.       Institute of Physical and Chemistry Research (Riken)
  244.       KEK (High Energy Physics Laboratory)
  245.       STE (Plasma Physics) Laboratory (in Nagoya)
  246.       Institute for Molecular Science Research (in Okazaki)
  247.       Cellular Engineering Laboratory
  248.       Communication Research Laboratory
  249.       NASDA (National Aero-Space Development Administration)
  250.       Institute for Space Science Research
  251.       Japan Atomic Energy Research Laboratory
  252.       Institute for Statistical and Mathematical Analysis
  253.       Japan Weather Association
  254.       Rikei corporation
  255.       
  256.      TISN was started in 1989 and now has a 128 Kbps link to the US
  257. Internet through the University of Hawaii. TISN reports that the traffic
  258. from Hawaii to Tokyo is about 1,700 Mbps per month while the traffic
  259. from Tokyo to Hawaii is about  1,300 Mbytes per month.
  260.      
  261. (6) HEPNET-J
  262.      This is network centering around KEK (High Energy Physics
  263. Laboratory in Tsukuba) and has a link to US HEPNET thru Lawrence
  264. Berkeley Laboratory.
  265.  
  266. (7) TRAIN and UTnet
  267.      TRAIN is the name of the first major regional internetwork being
  268. developed around the University of Tokyo Computer Centre. The Centre has
  269. installed 3 multi-line routers contributed by Cisco, Proteon and 3COM.
  270. Currently it has only several links at 64 Kbps but it is expected that
  271. the number will quickly increase.
  272.  
  273.      The most important member of TRAIN is UTnet (University of Tokyo
  274. local-area network). UTnet constructed under a 3-year project
  275. (1990-1992) by a grant from the Ministry of Education has 3 FDDI rings
  276. and a 400-Mbps multimedia ring connecting major buildings in the main
  277. campus. In each building, twisted-pair Ethernet wiring is used to link
  278. many PCs (Personal Computers) , workstations and mainframe computers.
  279. For other campuses, 768 Kbps and 1.5 Mbps leased lines are used as you
  280. see in Fig.5 [not included in this electronic transmission]. The 1.5
  281. Mbps is the highest speed in Japanese internetworking at the moment.
  282.  
  283.  
  284. 3. Internetwork Administration and Management
  285.  
  286.      There are several organizations for the administration and
  287. management of the entire Japanese internets.
  288.  
  289. (1)JCRN (Japan Committee for Research Networks)
  290.      This is an academic network coordination committee organized in
  291. 1990 and chaired by Prof. Shoichi Noguchi of Tohoku University. The
  292. committee consists of the representatives of major academic networks and
  293. academic societies in Japan. We thought that the best place for
  294. combining both universities and industries is a meeting of academic
  295. societies.  Coordination between WIDE, SINET, BITNETJP and TISN is
  296. discussed in JCRN.
  297.  
  298.      Also Japanese representatives  to CCIRN (Coordinating Committee for
  299. Intercontinental Research Networks) and IEPG (Intercontinental
  300. Engineering Planning Group) are elected in JCRN. The corresponding
  301. JEPG/IP (Japan Engineering and Planning Group for IP internets) and JNIC
  302. (Japan Network Information Center) operate with the consensus of JCRN.
  303.  
  304.      Another objective of JCRN is the promotion of internetworking in
  305. Japan and JCRN has held annual symposia to this end.
  306.  
  307. (2)JNIC
  308.       JNIC was set up at the UNiversity of Tokyo Computer Centre in 1991
  309. as a center of the whole Japanese internets. Domain names, IP addresses
  310. and routing policies are administered by JNIC in consultation with the
  311. NSFNET NOC in USA. To resolve IP addresses from domain names, JNIC uses
  312. BIND (Berkeley Internet Name Domain) software.
  313.  
  314.      The top domain name for Japan is 'jp' and the second-level domains
  315. under jp are as follows. (The left-hand number indicates the number of
  316. organizations belonging to each domain.)
  317.        452     co     companies
  318.        195     ac     academic institutions
  319.         40     go     government laboratories
  320.         39     or     public organizations
  321.         10     ad     network administration
  322.          3     ntt, nttdata, kek        special domains
  323.        ------------------------------------------------
  324.        739     total
  325.  
  326. 4. Notable Applications of Internets in Japan
  327.      Since internetworking is relatively new in Japan, we do not see
  328. many applications yet. The following are some examples.
  329.      
  330. (1) Remote use of Fujitsu AP1000
  331.      The AP1000 is an experimental massively-parallel computer system 
  332.      designed by Fujitsu, the largest computer manufacturer in Japan. 
  333.      Each processor in AP1000 is a SPARC chip (15 MIPS; 8 MFLOPS) with 16 
  334.      MB memory. Each AP1000 system can be configured with 16 to 1,024 
  335.      processors. Fujitsu makes 4 AP1000 systems (one 512-processor 
  336.      system, one 128-processor system and two 64-processor systems) 
  337.      available to WIDE users round-the-clock. Fig.6 shows the 
  338.      configuration [not included in this electronic transmission].  
  339.      
  340. (2) GenomeNet for human gene data exchange
  341.       The GenomeNet is a special purpose network set up to exchange human 
  342.       genetic analysis data among researchers. The project has it's own 
  343.       64 Kbps leased-lines between TISN, Tokyo, Kyoto and Osaka 
  344.       universities but it depends on WIDE, TISN and JAIN for nation-wide 
  345.       and overseas connection as shown in Fig.7 [not included in this
  346.       electronic transmission]. The GenomeNet center in 
  347.       Kyoto University is now preparing for anonymous ftp with access to 
  348.       GenBank and EMBL databases. These are already available in USA and 
  349.       Germany.  
  350.  
  351. (3) Distribution of Physics Preprints
  352.      In 1992, Kyoto University Computer Center stopped to support a 
  353.      preprint distribution service on a basic physics database called 
  354.      DESY/RIPF, which had been compiled by DESY (Germany) and Yukawa 
  355.      Institute for Theoretical Physics of the University. The service is 
  356.      now offered on SPIRES (Stanford Public Information REtrieval System) 
  357.      on an IBM mainframe at YITP connected via BITNET and Internet with 
  358.      SLAC (Stanford in USA), FNAL (Fermi Lab in USA), SSCS (USA), LANL 
  359.      (Los Alamos in USA), CERN (Switzerland), DESY and KEK (Japan) as 
  360.      shown in Fig.7. Papers written by researchers in each region served 
  361.      by each laboratory are distributed to other laboratories and 
  362.      deposited into their respective databases.  Thus any researcher can 
  363.      retrieve and read any preprint anywhere in the world where the 
  364.      Internet/BITNET access is possible. One can also send an e-mail to 
  365.      the SPIRES system to get a preprint.  
  366.      
  367.  
  368. (4) Inet Club
  369.      The Inet Club is a consortium of 205 JUNET member companies for 
  370.      overseas connection. While JUNET has 64 Kbps links to WIDE, the WIDE 
  371.      is only open to universities and WIDE sponsor companies (mostly 
  372.      related to computers and communications). So it was necessary for 
  373.      non-WIDE member companies to join forces to form a private club to 
  374.      share an international link. Inet Club was thus formed in 1987 with 
  375.      the help of the KDD laboratory.  Currently, Inet Club uses high-
  376.      speed TrailBlazer modems located in the KDD lab and UUCP protocol to 
  377.      make overseas telephone calls to uunet (USA), mcsun (Netherlands) 
  378.      and uknet (UK). The amount of network news subscribing to Usenet 
  379.      reaches 70 MB per month and they are distributed to other domestic 
  380.      sites on JUNET with the use of the TrailBlazer modems.     
  381.  
  382. 5. Problem and Needed Actions
  383.  
  384.      For further promotion of internetworking in Japan, we still have
  385. many problems like the following.
  386.      
  387. (1) We must have greater public and financial support both from
  388. government sources and private sectors. It is necessary to educate the
  389. general public and government officials on the significance of
  390. networking and personal communication on networks.
  391.  
  392. (2) We need more coordination between existing internets. To accomplish
  393. this, we must try to eliminate walls between universities and industries
  394. imposed by administrative barriers of the government.
  395.  
  396. (3) Japan must increase the number of freely (at no charge) accessible
  397. systems. In the USA, there are many anonymous ftp servers, free-access
  398. database systems and info-servers (mail-answering systems) but not in
  399. Japan. This is not so easy in Japan because it involves not only cost,
  400. management and change in consciousness but also a language barrier (we
  401. need to prepare information in English!). We must note also that
  402. 'who-is' service (as available on nic.ddn.mil) is not available in Japan
  403. yet.
  404.  
  405. (4) We need more applications software utilizing networking and
  406. distributed environments. Japan still lags behind USA and Europe in
  407. software development and we do not have many client-server type software
  408. and groupwares of our own design yet.
  409.  
  410. (5) It is necessary to make our links faster. The top speed of our
  411. networks is only 192 Kbps for WAN and 1.5 Mbps for inter-campus links.
  412. There is no plan for gigabit testbeds. Obviously, this is because the
  413. tariffs for data communication are too high. We need to give greater
  414. pressure to PTT and common carriers for lower tariffs.
  415.  
  416. (6) We should try to increase the number of students and researcher in
  417. networking fields. Since human resources are limited, Japanese
  418. communication industries are concentrating their efforts mostly on
  419. B-ISDN (ATM) and OSI, leaving small room for other possibilities. The
  420. fact that Japanese-made routers and frame-relay equipment are just
  421. appearing is an indication of this narrowness of the industry pursuit.
  422. The education problem is also related to the lack of the public
  423. awareness as mentioned in (1).
  424.  
  425. (7) It would be worthwhile to try to extend our links to Asian countries
  426. at Japan's expense. Japan has a sustantial amount of budget for ODA
  427. (Official Development Assistance). If we can spare only a fraction of
  428. the money for international academic internetworking, it will be very
  429. effective to promote international understanding. We should have direct
  430. links to Europe, too.
  431.  
  432. References
  433.  
  434. 1) H. Ishida: Current status of the N1 (Japanese Inter-University)
  435. network with access to supercomputers, Proc. of Pacific Computer
  436. Communications Symposium, pp.571-578 (1985)
  437.  
  438. 2) J. Murai & A. Kato: Researches in netwrok development of JUNET,
  439. Proceedings of ACM SIGCOMM'87 Workshop (1987)
  440.  
  441. 3) J. Murai, A. Kato, H. Kusumoto, S. Yamaguchi & T. Sato: Construction
  442. of the Widely Integrated Distributed Environment, Proc. of IEEE
  443. TENCON'89 (1989)
  444.  
  445. 4) S. Yamaguchi, K. Okayama & H. Miyahara: Design and implementation of
  446. an authentification system in WIDE internet environment, Proc. of IEEE
  447. TENCON'90, pp.653-657 (1990)
  448.  
  449. 5) K. Murakami & T. Sugawara: ISDN Internet for FIPTH: Fast IP to the
  450. Home, Proc. of INET'92 (1992)
  451.  
  452.  
  453. ----------------------------END OF REPORT------------------------------
  454.  
  455.  
  456.