筑波大学学園祭実行委員会Publicationへの投稿
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詳解 筑波大学学園祭を支えた本番ネットワークインフラ全貌

masebb
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テーマ「2025年の最も大きなチャレンジ」
インフラ
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光ファイバー
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この記事はjsys Advent Calendar 2025の10日目の記事です。すみません、大遅刻しました。

前日はれたすけ（@letasuu1） さんによる「冬は全身が鍋」でした。一人暮らしの私も最近鍋をやっていて、楽で美味しいので良いです。まあ、現時点で投稿されていなそうですが......明日は Centra（@centra_linux） さんによる「そぽ祭りには実はサイネージがあった！？！？！？！？」です。もう遅れているので公開されていますね。ここの記事でもサイネージについて書いています！サイネージUIの開発ありがとう。

こんにちは、間瀬bb(@bb_mase)です。

私は今年、筑波大学の学園祭実行委員会にてインフラ担当長を務めており、わずか3人のインフラチームで学園祭全体を支える大規模ネットワークインフラを構築しました。この記事では、その全貌を詳しく解説していきます。


ネットワーク構成図

筑波大学学園祭「雙峰祭」

筑波大学の学園祭は「雙峰祭（そうほうさい）」という名前で、今年度で第51回を迎えました。2025年は約4万人が来場する大規模な大学祭です。

https://sohosai.com

雙峰祭の運営は約400人が所属する学園祭実行委員会が担っており、私はその中の「情報メディアシステム局」に所属していました。

情報メディアシステム局とは

情報メディアシステム局は今年度60人ほどが在籍しており、名前の通り、「情報システム」と「情報メディア」の2つの役割を持っています。

局名のうち、「情報システム」の部分は、いわば学園祭のIT部門です。

公式Webサイトの制作、400以上の企画を管理する内製システム「SOS（雙峰祭オンラインシステム）」の開発・運用・今回の記事の肝となる「生配信システム」の開発、各種物品管理システムのフロントエンドからバックエンドまでの一貫した開発、そしてそれらを動かすインフラの構築・運用、委員会内で利用するオンラインツールの管理などを行っています。

もう一つ、局名のうち、「情報メディア」の部分は、学園祭に関わる映像制作を担当しています。

広報用の映像制作、委員会内で使用する映像の作成、学園祭当日の様子をまとめたダイジェスト動画の制作、そして何よりも学園祭期間中3日間のインターネット生配信を担っています。配信に必要な機材の管理・運用もこちらの役割です。

https://youtu.be/Rvu32e-Uf-4?si=dXSudQRI_VdCfK2V
当日に作成された「雙峰祭ダイジェスト2025」

雙峰祭の「生配信」

雙峰祭では、前夜祭・本祭1日目・本祭2日目（後夜祭含む）の3日間、ステージが行われている時間帯はぶっ通しでインターネット生配信を行っています。

雙峰祭のインターネット生配信の取り組みは古く、2004年から行われています。その際から生配信のサイトを独自で構築したり、それが1年ごとにどんどん進化して某動画のように、コメントを流せるようにしたりしたものなど、学生が行うものにしてはかなりの高度な取り組みが常に行われてきました。

https://x.com/i/status/1624373079853121539

昨年度では、著作権料等の関係があり、直近まで行っていたYoutubeによる配信をやめ独自プラットフォームによる配信等に切り替えたりする事などが行われました。そちらについては以下の記事が詳しいです。

https://sakumaga.sakura.ad.jp/entry/tsukuba-ac/

こちらは独自プラットフォームでの配信をする際にさくらインターネット様の「ImageFlux Live Streaming」を用い、取材をされたものとなっています。

今年の生配信

今年度の雙峰祭でも3日間のインターネット配信を無事走り切りました。去年度との最大にして唯一の違いは最大で4映像の同時配信です。

学園祭では3つのステージがあり、昨年度はメインステージである、UNITEDステージの配信に注力していました。ですが、残り2つのステージについても配信を行うこととなり、また学園祭の雰囲気を遠くからでも感じてもらうために学園祭の「移動配信」を復活させることにしました。

これらにあたって以下の課題点が噴出しました。

  • 何をどう考えても明らかに人が足りない
    • 単純に考えれば労力が3倍〜4倍必要だが、人はそこまで増えていない
    • 筑波大学は広く、ステージ間の距離がそれぞれ離れている
    • 省力化の必要がある
  • インターネット側の帯域等にも不安が出てくる

さて、前置きがかなり長くなってしまいました。これで心置きなく今年度の雙峰祭の本番ネットワークインフラを詳解できます！

今年度のネットワーク構成

全体構成

上記にも図はありましたが、今年度のネットワーク構成は以下の通りです：

  • コアスイッチ: Juniper QFX5100（本部設置）
  • ディストリビューションスイッチ: Arista DCS-7050TX-64（本部・UNITEDステージ）
  • 上流接続: 筑波大学 学術情報メディアセンター経由、WIDE Project つくばNOC経由
  • 拠点間接続: 最大40Gbps光ファイバーリンク

当日、情報メディアシステム局の本部となる教室にこれらの中核となるネットワーク機器・サーバー・配信PCを設置し、本部を中心に、各ステージや学術情報メディアセンターまで光ファイバーで接続しています。

以下では一番頑張ったL1から順に説明していこうと思います。

光ファイバーネットワークの構築

大学既設ファイバーの借用

敷地が広大[1]な筑波大学には、キャンパス全体を結ぶ光ファイバー網が敷設されています。普段は大学のネットワーク機器が使用していますが、一部に空き芯があります。私がここに目をつけたのが全ての始まりです。

筑波大学のネットワークを司る存在である「学術情報メディアセンター」と交渉し、7区間、合計14芯を借用しました。学術情報メディアセンター様にはこの後も色々お世話になっており、本当に頭が上がりません。


交渉時に用いた図を再現したもの 「いそのがづお」については後述

これにより、本部から離れている各拠点に光ファイバーによる高速接続ができるようになった、と言いたいところですがそこまで単純ではありません。

自前工事で光ファイバーを敷設

もちろん、大学既設ファイバーは学園祭のために引かれているものではなく、また、本部は通常時は教室として使用されている場所ですので、大学既設のファイバーまでのラストワンマイルがありません。

大学既設のファイバーでは上流大学インターネット回線・WIDE つくばNOC行き・UNITEDステージ行きがそれぞれ2芯ずつで合計6芯が必要となりました。(詳しくは後述)

そのため、100mほど、階数をまたぐ形で自分たちでファイバーを敷設しました。
具体的には、4芯インドア光ファイバーケーブルを2条、合計8芯の敷設を自前工事で行いました。

筑波大学にはなぜか光ファイバーの敷設工事経験がある人が複数人居ます。 私もその一人のため、決してウルトラCということではなく、自分達で事故を起こさず安全にできるという自信がある程度あったため、手段として選択しました。(もちろん専門の業者と比べると違うかと思いますが)


施工の風景

11月の学園祭に向けて、大学と各種調整をさせていただき、9月中に、4芯インドア光ファイバーケーブル2条の敷設にこぎつけることができました。成端（SCコネクタ取り付け）も学生が自前で行い、損失測定で各芯とも-0.3〜-0.5dB程度の良好な値を確認しました。

このファイバーは外装が黒く、去年度の旅行で北海道に行った際に行った汁が黒いラーメン屋さんに基づき、「いそのかづお」と命名されています。


偉大さを称えるテプラも自前で作ります

成端の風景

40Gリンクを敷設ファイバー間で実験し、リンクが上がった瞬間

パッチ作業

大学の光ファイバーは基本的に各建物からコアとなる設備がある所から放射状に伸びているという形になっているのですが、今回は本部に向けたかったのでパッチ作業を実施しました。大学の現用設備が動いている中での作業ですので、職員の立会のもと慎重に確認等を行いながら行いました。

学術情報メディアセンターの協力のもと、各設備室・サーバールームでのパッチ作業を実施。本部から各拠点への接続を確立しました。

以下の画像はサーバルームでのパッチ作業の風景です。この写真のSCのJJがある、ケーブルタグがついているものが我々のファイバーとなっております。


万が一でも下のファイバを傷つけてしまったら460市町村廻るとかでは済まなくなってしまう。
慎重に。

屋外ステージまでの40Gリンクの実現

本部からUNITEDステージ（屋外）までも40Gbpsのリンクを構築しました。

もちろん、大学既設のファイバーは屋内しかありません。屋外に引くのは屋外用の4芯ファイバーリールを用いました。


写真中央の保護カバーの中に屋外用ファイバーリールが入っています

40G-LR4LトランシーバーでJuniper-Arista間を接続。本部-UNITEDステージ間で40Gbpsリンクアップを確認しました。


雙峰祭当日に40Gリンクが上がっている風景

正直なところ、40Gが本当に必要だったかというと微妙です。配信のための映像伝送はNDIによる圧縮が掛かっているのでせいぜい1Gbps程度、SD吸出しも最大5Gbps弱なので、10G×2経路あれば十分でした。ただ、面白いので40Gにしました(このAristaのSWがQSFP+しか刺さらないのもある)。将来のための技術検証も兼ねています。

ちなみにここから本部までが光ファイバーの最長区間で、OTDR[2]で計測した所、2.6kmほどありました。

用いる予定の40G-LR4Lトランシーバーが公称2km[3]だったため、もしリンクが上がらないということであれば10G-LR(公称10km)に切り替える準備もしていましたが、無事上がりスループットも出るようでした。大学のファイバーの品質が良くて良かったです。

https://x.com/bb_mase/status/1985232994567889315?s=20


ここの部分

インターネット接続

L1の話は終わり、ついにL2・L3です。

2系統の上流回線

今年度は2系統の上流接続を確保しました：

  1. 筑波大学 学術情報メディアセンター経由
  2. WIDE Project つくばNOC経由

去年度までは、学術情報メディアセンターネットワークを1系統、教室備え付けのLANポート(1G)から用意していました。それを今回は10Gへと増強しました。

また、2系統の使い道ですが、基本的には学術情報メディアセンターのネットワークから流すようにして、万が一ネットワークに不具合が起きた際は手動でWIDE Project つくばNOCから出るようにできるようにということで2系統を用意しました。

というのは言い訳で、本当はインターネット2系統あると面白いからなだけですね。WIDEつくばNOCにも40Gで繋がっているということになっていますが、インターネットには10Gでしか出れませんので、実験という意味が強かったです。

また、本当は自動で切り替えるみたいなのをしたかったのですが、時間がありませんでした。同様の理由でネットワークは基本的にほぼL2フラットです。きっと来年はL2もおもしろいことになるはず?


WIDE つくばNOCの写真

インターネットトラフィック実績

学園祭期間中3日間でトラフィック実績は以下の通りでした。

  • ダウンロード: 1.2TB
  • アップロード: 3.3TB

様々な要因で常に300Mbpsほどのアップロードが発生しており、1Gでは心もとない量でした。10Gの上流を確保した意味は十分にありました。

おそらくこの期間で大学内トラフィックの90%ぐらいは学園祭が占めていたと思います。しらんけど。

以下の写真が当日デプロイされた基幹インフラに関連する機器群です。

一番上のRJ-45ポートが付いているのがAristaのスイッチ、その下にあるスイッチがJuniperのスイッチです。Juniperには少し見にくいのですが、右側QSFPポートにArista向け・ストレージサーバー含め4本の40G回線が刺さっています。(下のサーバーについては後述します)


ここの部分

生配信インフラ

ここからは今までのネットワークの上に乗るアプリケーションのお話です。

4映像同時配信体制

前述の通り、今年度は以下の4拠点から同時配信を行いました：

  1. UNITEDステージ: メインの屋外ステージ(昨年度も配信)
  2. 1Aステージ: 第一エリアのステージ(新規)
  3. 大学会館ステージ: 屋内ステージ(新規)
  4. 移動配信: LiveUを使用したロケ配信(新規)

効率化・省力化のため、IPによる映像と音伝送・遠隔操作を積極的に取り入れました。昨今流行りのMedia over IPってやつですね。


映像の流れについての構成図

UNITEDステージは安定運用のため、昨年度と同様にスイッチャーを入力とした現場絵作りPC・送出PCの2台PC構成を踏襲し、その他ステージの配信はスモールスタートということでNDIを出力できるカメラ1台・コントローラー・画作り兼送出PCという構成にしました。

ネットワーク経由で操作できる大型カメラ(PTZカメラ)の導入

省力化のため、1Aステージと会館ステージにはPTZカメラ（パン・チルト・ズームが可能な遠隔操作カメラ）を導入しました。本部からIPネットワーク経由で操作でき、本部に人がいれば操作可能なようにしました。


会館ステージで試験をしている様子

LiveUによる移動配信

移動配信にはレンタルしたLiveUを使用しました。携帯回線を束ねて安定した映像伝送を行う機器で、会場内を歩きながらの配信が可能になります。

筑波大学構内は結構携帯の回線の品質が悪いところが多く、どうかなと思いながら使用しました。これ結構いい値段するんですが、やはりそれだけのことがあり、当日混み合っている学園祭の中でも安定して1080pの60コマを送れていそうですごかったです。中身どうなってるんですかね。


本番時に回線の状況を監視している様子
この場所ではdocomoが少し悪いのですが、他の回線で補っています。

日本のテレビ局等では結構使われているようですが、我々には本当に使い方がわからないので、試しで借りたり等をして仕様等について確かめたり等もしました。

配信用PC

配信が4系統あるのでPCも4台以上あります。それぞれのステージに配信用PCを設置し、本部経由でインターネットに送出しています。

本番前には耐久配信試験を実施し、連続稼働の安定性を確認しました。


UNITEDステージ・移動配信用PC


会館ステージ・1Aステージ用PC・PTZコントローラー


UNITEDステージ現場

サーバ群

当日ストレージ・SD吸い出しくん

映像制作チームが撮影した素材を共有するため、当日用の高速ファイルサーバを構築しました。

10G NICとUSBのSDカードリーダーを刺したUbuntuのデスクトップPCをSDカード吸出しシステムとし、本部とUNITEDステージに設置しました。

各カメラで撮影した映像等ををすぐにサーバにアップロードし、雙峰祭ダイジェストの制作に向けて複数人で並行して選定・編集作業ができる環境を整えました。

素材の共有・選定作業の効率化に大きく貢献し、好評でした。


3日間で合計1.2TBのデータが生み出されました


見にくいですが、デスクトップPCに10GのDACが2本刺さっており、LAGを組んでいます。

https://x.com/bb_mase/status/1985188653946286343?s=20
これはUNITEDステージのSD吸い出しくん用の10Gの線ですね。

SVCサーバー

IP電話網

学園祭会場内にIP電話網も構築しています。本部、UNITEDステージ、大学会館を内線で接続し、運営の連絡手段として活用しました。筑波大学は前述の通り敷地が広大で様々な建物があったり障害物が多いため、無線機等ではコミュニケーションが取れないところがありました。

距離的には近いのですが、建物等があったり高低差がある関係でメインの本部-UNITEDステージ間も怪しいです。そのため、今年も大活躍いたしました。

https://x.com/bb_mase/status/1853381021854736586?s=20
去年度のもの

今年度は順当に進化し、IP-PBXには使い慣れているMikoPBXを、IP電話機はYealink SIP-T48Uを5台使用しました。VPNを用いて簡易的に携帯電話からの発着信もできるようにしました。

臨時に設置したサーバー上にMikoPBXを立てたのであまり設定を詰められませんでしたが、本部以外は基本的に本部に掛けることになるので電話機のホットライン設定等をしたりしました。(受話器を上げたらすぐに架電できるように)


本部に設置されたIP電話機


UNITEDステージに設置されたIP電話機とネットワークカメラ(後述)

監視

VictoriaMetricsやGrafana等を構築して各機器のメトリクス等、詳細な監視を行っていました。


画像は最終日の各配信の視聴者数を取得していたもの

サイネージ・Wi-Fiインフラ

来場者向けサイネージ

学園祭会場内に来場者向けのサイネージを設置しました。1Aステージ・大学会館前には大型モニターを設置し、生配信の映像を表示。来場者に生配信の存在・ステージの存在を伝える環境を整えました。


「案内所」脇に設置されたサイネージ

運営向けWi-Fi

運営スタッフ向けのWi-Fiも整備しました。輝日株式会社様からご提供いただいたWi-Fi7対応のAP 5台を各所に展開し、運営用通信を確保しています。屋外に置くものはサイネージシステムにくくりつけることで毎朝のデプロイと毎晩の撤収を簡易化しました。


一番通信したのはやはり本部のWi-Fi(途中から計測開始)
快適なTwitterライフを支えたりした

監視

結局最後は人の目によるものです。今回は準備期間が不足しており、なかなか監視の自動化というのに取り組めず、Deadmanによるサーバー・スイッチから電話機までの大量にあるホストの単純ping監視を行ったり、余剰人員とインフラ部門で実際に生配信のサイトを見てチェックする等を行っていました。

また別の「監視」としては、UNITEDステージの現場に監視カメラを設置したりして、現場の状況が確認できるようにもしました。これも思いつきとそこら辺にある機材でやったのですが。なんだかんだ好評でした。


Deadmanによる監視


監視している様子
カメラが映し出しているのは強風のためプレビュー用モニターを縦に設置して風を避けている様子

やらかし

3日間無事だった、みたいな事を書いたと思います。実は少し嘘で、1日目に大きなやらかしをしています。

それは、本番環境などでやらかしちゃった人Advent Calendar 2025の17日目に 「間違って電源ぶち抜いてしまい、学園祭の全配信システムを止めた話」 として執筆します。タイトルで大体何が起きたかはわかりますね......!

謝辞

今年度の本番インフラ構築にあたり、多くの方々にご協力いただきました。

機材・資材等でご協力いただいた方々

  • ソフトイーサ株式会社 様
    • 光ファイバー資機材等を使用させていただきました。
  • 輝日株式会社 様
    • Wi-Fi7対応AP等を貸し出してくださいました。
  • Cely Chan 様
    • Juniper・Aristaのスイッチ・40G-LR4Lモジュール等を貸し出してくださいました。また、作業等に協力してくださいました。

学内でご協力いただいた方々

また、上記以外にも、情報メディアシステム局のインフラ部門でこれらに関わってくれた@nukanotoと@DrMSGLaDOS6、及び映像部門の皆様、全ての関わってくれたその他の人に感謝をします。ありがとうございます。

雙峰祭ではスポンサーを募集しています

このような活動を来年以降も持続的に行い、高度な人材を育てるために、 資機材等物品のスポンサー等をぜひ、お待ちしています。

後輩と色々話しているのですが、来年はNDIではなく、ST2110などを用いた非圧縮ストリームの実験[4]をして、原状の40Gネットワークをフル活用できるようにしたい、カメラの台数を増やしたい、などなど色々夢があるようです。その時に、最新の機材等が使えればどれだけ嬉しいことかと思います。

もちろん、SOS等のシステムでも認証基盤やメール配信サービス等、様々なクラウドサービスを用いているのでそういったスポンサーでもありがたいです。

もし、こちらについて興味が少しでもある場合は@bb_mase、もしくはinfo@sohosai.comまでにご連絡いただければと思います。

また、雙峰祭は昨今の物価高騰等で運営に苦しんでおります。通常協賛・その他物品協賛の方もご検討いただければと思います。(Webバナー広告等、様々な協賛形態がございます。)

もし、こちらに興味がある場合はinfo@sohosai.comまでご連絡をください。

よろしくお願いいたします。

(筑波大生の人・なりたい人向け)

また宣伝で申し訳ないです。

情報メディアシステム局では、学園祭の実現に向けて参加企画向けシステムの開発や、独自の生配信プラットフォームを通じた映像配信、そのためのネットワーク構築等をしています。

情報系に限らず様々な学生が1~2年生を中心に活動しています。少しでも面白そうと感じた筑波大生の方は、info@sohosai.comよりお気軽にお問い合わせください。

脚注

  1. バチカン市国4個分、モナコ公国と同じぐらい だそうです https://natsu-san.hatenadiary.org/entry/20100601/1275372572 ↩︎

  2. 光パルス試験器、ファイバーの端を挿せばそのファイバーの距離・損失・損失場所等を測定できる現代の科学すごすぎる機器 ↩︎

  3. わかりやすさのために2kmとしているが、実際はもちろんファイバー損失による。このモジュールの場合損失が6dB以下に収まっていれば大丈夫。(5.1dBなのでギリギリ) ↩︎

  4. エンコーダー以外にも、PTPグランドマスター・強いNIC等も必要になってくる ↩︎

筑波大学学園祭実行委員会
筑波大学学園祭実行委員会Publication

筑波大学学園祭「雙峰祭（そうほうさい）」の公式Publicationです。

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