第32回「SDNをみんなのものに。OpenDaylight Projectの試みとSDN 2014年への期待。」(2013/12/19 on しすなま!)

© 2013 IBM Corporation

第32回シス生！「SDNをみんなのものに。

OpenDaylight Projectの試みとSDN 2014年への期待。」

IBM System Networking製品技術推進

Page 2 © NEC Corporation 2013

自己紹介

日本電気株式会社ＩＴプラットフォーム事業部所属

シニアマネージャ

工藤雅司

▌日本電気株式会社に入社後、UNIX系OS、ミドルウェアなど基盤ソフトウェア開発に従事。

▌現在、商用SDN/OpenFlowコントローラであるUniverge PF6800開発を担当

▌OpenDaylightで、VTN（Virtual Tenant Network）プロジェクト推進

６月にプロジェクトとして承認

ベースコントローラとのインテグレーション推進

貢献した仮想ネットワーク技術 VTN は製品コードと sync し、商用品質担保


第32回シス生！「SDNをみんなのものに！」

自己紹介

板場幹生（いたばみきお）– L2サーティファイドITスペシャリスト

– 「アプリケーション開発、メインフレーム端末エミュレーションソフトウェア等の開発を経て、ネットワークのインテグレーションやコンサルティングのプロジェクトに携わる。IBMワールドワイドのネットワーク技術コミュニティ、IBM Center of Excellence メンバー。現在IBMのSDN製品の日本における事業開発に携わる。」

池上竜之（いけがみたつゆき）– ISE アドバイザリーITスペシャリスト– 「主に金融機関のお客様のネットワークの統合プロジェクトにSEとして参画した

後、主にスイッチ製品について現場担当者やユーザー企業への技術支援を行っている。近年はSDNをはじめとした先進技術やサーバーインフラも含む仮想化技術に取り組み、各種技術文書の発行やセミナーの実施等を行う。」

牛尾愛誠（うしおよしさと）– ビジネス開発部システムネットワーキング技術推進担当– 「２、３のサーバーベンダーで、通算２0年以上、サーバー製品のカーネル分野を

中心に作業したのち、この５年ほど前から、データーセンター向けネットワーク機器とネットワーク仮想化製品の技術推進とビジネス推進を担当しています。」


アジェンダ

① はじめに• OpenFlowを例とするSDNの価値と沿革

• ネットワーク仮想化とネットワーク管理の革新• Software Definedってどういうことか• OpenFlow仕様の変遷• ONFとワークグループ

② ODPの設立趣旨と沿革と運営（工藤様資料 OpenDaylight設立趣旨と沿革）

③ Hydrogenリリースのご紹介（工藤様資料 Hydrogenリリースのご紹介）

④ ODPコミュニティーへの参加 (工藤様資料 ODPコミュニティーへの参加）

⑤ ODPの利用とご紹介 (工藤様資料 ODPの利用とFederation, Demo?）

⑥ ディスカッション1)これらかのエンジニアはなにをどう学ぶべきか

• インフラエンジニア、ネットワークエンジニア、アプリケーションエンジニア2)２つ実装モデルOverlayとOpenFlowはどこでどのように使うべきか。

• (データセンター？における）ファブリックネットワークのあり方3)歴史は繰り返すというが、SDNにおける集中と分散の今後の行方

• CD分離における集中と分散の行方• PoDもしくはフェデレーションの行方

4)OpenDaylight Projectの試みとSDNの2014年への期待



はじめに１

OpenDaylight Projectのご紹介２

ディスカッション３

OpenDaylight Projectのご設立趣旨と沿革A

Hydrogenリリースのご紹介B

OpenDaylight Projectへの参加C

OpenDaylight Projectの利用D

© 2013 IBM Corporation6

Now

Layer2

SANSAN

WAN

Access Layer

Core Layer

Aggregation Layer

VM VM

Ethernet

Storage I/Oデータ流入

Big Data発生

Deployment要迅速化

Now

Workload要最適化

クラウド時代のデータセンターネットワークの特徴①サーバー仮想化の広がりと高密度化 ②トラフィックパターンのE-W化

③データセンターですすむ10G化④多様で大量な爆発的データ発生

IDC Japan as of Apr 11, 2013

CREHAN RESERCH Inc. / Intel Corp.


7

クラウド時代の新たなDCネットワーク要件

高価でインテリジェントなネットワーク機器を分散配置したネットワーク高価でインテリジェントなネットワーク機器を分散配置したネットワーク

VLAN数などの既存の物理ネットワークの制限を前提に設計された柔軟度の低いネットワーク

VLAN数などの既存の物理ネットワークの制限を前提に設計された柔軟度の低いネットワーク

全て事前に設計/テストされ、導入時に決定、手動による変更が必要な、固定的かつ静的なネットワーク

全て事前に設計/テストされ、導入時に決定、手動による変更が必要な、固定的かつ静的なネットワーク

従来型ネットワーク現在求められるネットワーク

スモールスタートや迅速なデプロイメント、動的ネットワーク変更、自動化が日常的に存在する動的なネットワーク

機器の物理属性が抽象化され、機器特性に拘束されないスケーラブルな柔軟性の高いネットワーク

安価に機能のデプロイメントが可能な、資源のプール管理を実現する、集中管理型の仮想ネットワーク

開発

ビジネスＩＴ職人芸的な構築スタイル


単一の各装置が、①データ転送機能（データプレーン）②制御機能（コントロールプレーン）③管理機能（マネージメントプレーン）といった、すべて機能を保有し、固有の個性を持つインテリジェントな機器。ネットワークは、これらの自律的に稼働する機器の連携による分散処理。

①データ転送機能（データプレーン）と、②制御機能（コントロールプレーン）③管理機能（マネージメントプレーン）とを分離し、ネットワーク全体を個性のない巨大なリソースプールとみなし、制御機能と管理機能を担うソフトウェアによって、迅速なアプリ連携や一元的な制御を可能とする統合管理。

制御機能

管理機能

ネットワーク機器

データ転送機能

制御機能

管理機能

データt転送機能

制御機能

管理機能


制御機能

管理機能


制御機能

管理機能


制御機能

管理機能

データ転送機能プール

SDN (Software Defined Networking) とは

従来型ネットワーク Software Defined Networking

他コントローラやアプリケーション

APIsコントローラ

8


9

OpenFlowにみる、SDN的な価値

OpenFlow コントローラー

OpenFlow スイッチ

OpenFlow プロトコル

経路制御構成管理

お客様にとっての価値

仮想ネットワーク、物理ネットワークの横断的なネットワーク全体を掌握するグローバルビューの獲得と、プログラムによる管理の自動化が可能。

マルチベンダー環境でも、標準化されたプロトコルでネットワーク機器を一元管理、個々の機器の設定作業からの解放

既存ネットワークの論理的制約（STP、TAGVLAN数、etc.）からの解放。

外部（ビジネス、アプリケーション、ソフトウェア)からの要求や内部的な要因（機器障害等）に応じて、ネットワークを動的な柔軟な最適化が可能に。

ルールアクション統計情報フロー定義

MACsrc

MACdst

IPSrc

IPDst

TCPdport … Action Count

(Stats)**5.6.7.8*** port 2 300

FlowTable

管理のシンプル化

管理の自動化

多重運用化

無個性化（プール化）転送資源プール

管理の最適化


OpenFlowの標準化のあゆみ

２００９−１２ OpenFlow Spec 1.0.0•ACLベースの巨大なシングルテーブル実装概念•ベンダー固有実装の許容

２０１０−０２ OpenFlow Spec 1.1.0•グループ（Groups)概念の追加（マルチキャスト、ブロードキャスト、マルチパス、ロードバランサー、アクティブスタンバイ

対応など、フロー集約を実現）•マルチテーブル概念の追加(FDBやRoute Tableなどの、ACL以外のスイッチハードウェアテーブルの利用とメタデータ

処理、パイプライン処理、“go-to-next-table” actionの追加）•LAGやTunnnelサポートのための仮想ポート概念追加•MPLS.Q-in-Qを含むVLANサポート追加

２０１1−０3 Open Networking Foundation(ONF)設立・ユーザー主導の団体として、オープンな標準化活動を通じて、SDN/OpenFlowの意義の広報、その適用を推進

２０１1−12 OpenFlow Spec 1.2.0•スタティック構造から柔軟なTLV構造のエクステンシブル・マッチ・フォーマット（OpenFlow Extensible Match=OXM)

サポート追加•OXM TLVによる”set-field” パケット・リライトのサポート追加•IPv6サポート追加•フェールオーバーのためのマルチコントローラのサポート追加

２０１2−04 OpenFlow Spec 1.3.0•TLVエンコーディングによる、Capability Negotiationの改善•スペシャル・マンダトリーテーブル・ミス・フロー・エントリーを使用したテーブルミスサポートの柔軟化•フロー単位のメータリング機能•コントローラに受信したいイベントの選択権をあたえ、マルチコントローラのサポートの機能強化•UDPやDTLS上のPaket-in/Packet-out処理をつかった、補助的なコントローラ接続による、並列処理の推進•PBB（MAC-in-MAC)）サポート、IPv6ヘッダーハンドリングサポート、オンデマンドフローカウンターのサポート

２００８-08 Stanford 大学のProf. Nick McKeown を中心に、OpenFlow Switch Consortiumで研究開始

２０１3−08 OpenFlow Spec 1.4.0•TLVフォーマットの適用領域の拡大•Packet-inのreasonコードの明確化•オプティカルポート情報の充実•フローテーブルのエビクション対応•グループポート処理のシングルオペレーション対応•TCPデフォルトポートの6653への変更


Open Networking Foundationのワーキンググループ

スイッチの物理構成要素

OpenFlowコントローラー

アプリケーション

OpenFlowコンフィギュレーション

ポイント

OpenFlow機能

コンフィギュレーション＆マネージメントWG

アーキテクチャ

フレームワークWG

マーケティングエデュケーション

WG

マイグレーションWG

オプティカルトランスポート

WG

OpenFlowプロトコル

仕様

OF-CONFIG

ノースバウンドAPI

Board Members

ディスカッションWG

モビリティワイアレス

WG

OpenFlow準拠テスト

仕様

エクステンシビリティ

WG

テスティング＆インター

オペラビリティWG

フォワーディングアブストラクション

WG

加盟団体 122団体（2013/12/19現在）



はじめに１







www.opendaylight.org

OpenDaylightとは

December 19, 2013

日本電気株式会社

工藤雅司


① OpenDaylight設立趣旨と沿革と運営

Page14


SDN – オープン化によりネットワークの新時代が到来

15

Applications

Hardware

ConventionalMainframe Industry

OS

Applications

Hardware

Current NetworkIndustry

OS

ComputerComputer NetworkNetwork

Integrated

Current Computer Industry

Applications

OS

Hardware

Unbundled

Integrated

SDN Industry

Applications

Hardware

OSUnbundled

Unbundled

Unbundled

Page15


We want to accelerate the adoption of SDN

Enterprises and Service Providers can deploy and build on Daylight with fewer vendor lock-in concernsVendors can add value above, below , around

And vendors can deliver value faster The industry adoption rate increases dramatically

16

Vendor A

OpenDaylight code (+Vendor C)

Vendor B

Vendor D

Vendor E

Vendor X

Applications

SDN Controller

SDN Hardware

Page16


OpenDaylightの概要

• 2013年4月設立、非営利共益法人(運営はLinux Foundationに委託)

• 活動内容• SDNコントローラの開発

• 参加社からコントリビューションを募るとともに、参加社からコミットされた開発リソースにより商用導入可能なOSSベースのSDNコントローラを開発

• オープンソース化• SDNコントローラをOSSとしてユーザやベンダに幅広く提供

• SDN市場の育成• 商用導入可能なSDNコントローラをオープンソースで提供することでSDN市場の立ち上

がりの加速および商用導入を促進

• 参加社(設立時)• プラチナ : IBM, Cisco, Citrix, Juniper, Brocade, BigSwitch,

Red Hat, Microsoft, Ericsson• ゴールド : VMware, NEC• シルバー: Alcatel-Lucent - Nuage Networks, Arista, 富士通,

HP, Intel, PLUMgrid, Dell

Page17

www.opendaylight.org18

OpenDaylight活動経緯

18

http://www.opendaylight.org/

9/18 OpenDaylight Mini Summit @New Orleans

2/4 OpenDaylight Summit @Santa Clara

11/4 OpenStack Summit@Hong Kong

11/19 ONF NB-API Kickoff

OpenDaylight発足 4/7

Hydrogenリリース１月

コミュニティ活動コミュニティ活動イベントイベント

10/22 CloudCon Europ10/29 NFV#4

11/6 IETF Netconf Working GroupM5(Code freeze) 11/11

M4(API freeze) 10/14

M3 9/16M2 8/19M1 7/22

2013

2014

Page18

www.opendaylight.org*

Project Framework

*

Page19

www.opendaylight.orgwww.opendaylight.org

Architectural Framework

20

OpenFlow other std. protocols(ONF, IETF, …)

base network service functions

GUI

controller platform

controller platform

extensions / addn’l svcs

vendor-specific

interfacessouthbound interfaces

& protocol pluginssouthbound interfaces

& protocol plugins

OpenDaylight APIs (REST)

virtual network manager

integration

data plane interfaces andenhancements

(virtual switches,physical device interfaces)

data plane interfaces andenhancements

(virtual switches,physical device interfaces)

service abstraction layer(plug-in mgr., capability abstractions, …)

1.0 1.3SAN

(SMI-S)

topology mgr

statsmgr

switch / device

mgrL4-L7 service

managerfwding

multi-tenant virtual

networks

L4-L7 service

abstractions

storage services

network applications, orchestration, and services

network applications, orchestration, and services

OpenStackQuantum CloudStack oVirt …

CLI

hw-independent interfaces and data models

virtual forwarding

enhancements

Open switch

API

inter-controller com

m…

Page20

www.opendaylight.orgwww.opendaylight.org21

Membership open to all

Business leadership: Board of Directors

Governance, marketing, operations

Technical leadership: Technical Steering Committee (TSC)

Technical direction, project selection, technical decisions

Meritocracy and transparency

Project life-cycle management

OpenDaylight Governance

21

Page21


Who is OpenDaylight?(Corporate sponsors)

*

Page22


Who is OpenDaylight? (community)

*

• Like any Open Source Project, OpenDaylight primarily consists of those who show up to do the work• Currently commits from over 90 contributors from many different

organizations (and unaffiliated individuals) and growing• Running around 100 commits per week and accelerating

• Strong integration and testing community

Page23

www.opendaylight.orgwww.opendaylight.org

Project Lifecycle Schematic

24

core

mature

incubation

“bootstrap”temporary entry point for projects during startup phase

proposed

nascent projects projects core to OpenDaylight platform

successful, active projects, perhaps with limited community

All project graduation reviews managed by TSC

new projects (not yet part of OpenDaylight)

Page24


② Hydrogenリリースのご紹介

Page25


OpenDaylight Simultaneous Release

*

▪ OpenDaylight is multi-project ▪ 15 projects currently in “bootstrap” or “incubation”

▪ Bringing components together in a simultaneous release▪ Code name: Hydrogen▪ Planned due date: 4Q, 2013

▪ Several “editions” to group related functionality together▪ base, virtualization, service provider▪ virtualization edition will provide OpenStack integration

Page26


Projects in the “Hydrogen” Release

27

Page27


Base Network Service Functions

Management GUI/CLI

Controller Platform

Southbound Interfaces& Protocol Plugins


DOVE Mgr

Data Plane Elements(Virtual Switches,Physical Device

Interfaces)

Service Abstraction Layer (SAL)(plug-in mgr., capability abstractions, flow programming, inventory, …)

OpenFlow

1.0 1.3LISP

Topology Mgr

Stats Mgr

Switch Mgr

Host Tracker

Shortest Path

Forwarding

VTN Coordinator

Affinity Service

Network Applications Orchestration & Services

OpenStackNeutron

OpenFlow Enabled Devices

VTN Manager

VTN: Virtual Tenant NetworkDOVE: Distributed Overlay Virtual EthernetDDoS: Distributed Denial Of ServiceLISP: Locator/Identifier Separation ProtocolOVSDB: Open vSwitch DataBase ProtocolBGP: Border Gateway ProtocolPCEP: Path Computation Element Communication ProtocolSNMP: Simple Network Management Protocol

LISP Service

NETCONF BGP-LS

Additional Virtual & Physical Devices

Hydrogen Release (Dec 2013)

SNMP

DDoS Protection

Open vSwitches

OVSDB PCEP

OpenStack ServiceNetworkConfig

Page28



Management GUI/CLI

Controller Platform




Interfaces)


OpenFlow

1.0 1.3

Topology Mgr

Stats Mgr

Switch Mgr

Host Tracker

Shortest Path

Forwarding




NETCONF


Base Edition

Open vSwitches

NetworkConfig

Page29



Management GUI/CLI

Controller Platform



DOVE Mgr


Interfaces)


OpenFlow

1.0 1.3

Topology Mgr

Stats Mgr

Switch Mgr

Host Tracker

Shortest Path

Forwarding

VTN Coordinator

Affinity Service


OpenStackNeutron


VTN Manager


NETCONF


Virtualization Edition

DDoS Protection

Open vSwitches

OVSDB

OpenStack ServiceNetworkConfig

Page30



Management GUI/CLI

Controller Platform




Interfaces)


OpenFlow

1.0 1.3LISP

Topology Mgr

Stats Mgr

Switch Mgr

Host Tracker

Shortest Path

Forwarding

Affinity Service




LISP Service

NETCONF BGP-LS


Service Provider Edition

SNMP

DDoS Protection

Open vSwitches

PCEP

NetworkConfig

Page31


③ ODPコミュニティへの参加

Page32


Membership open to allNo charge for individual developersFee-based vendor membership to provide common resources

Developers can contribute code at the individual level — no money necessaryEclipse Public License (EPL)

Progress through Innovation

33

Page33


Development Infrastructure

OpenDaylight Infrastructure consists of:

• SCM: git (OpenDaylight git)• Code Review: Gerrit (OpenDaylight Gerrit)• Continuous Integration: Jenkins (OpenDaylight Jenkins)• Artifact Repo: Nexus (OpenDaylight Nexus)• Quality Management: Sonar (OpenDaylight Sonar)• Bug Tracking: Bugzilla (OpenDaylight Bugzilla)• Wiki: MediaWiki (OpenDaylight Wiki)

Page34


Code Flow

Contributor Committer Gerrit Jenkins Authoritative

Git RepoDevelopment Nexus

Artifact Repos1. Pull code2. Pull dependent artifacts as part of build

3. Hack code

4. Push code (into HEAD:refs/for/<branch>) 5. Trigger Jenkins Verification

6. Runs Verification CI7. Indicates patch verified

8. Gets patch to review

9. Reviews patch

10. Submits patch11. Merge patch into <branch>

12. Trigger Jenkins Merge CI

13. Run’s Merge CI

14. Upload new artifacts

Code Review Continuous Integration

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Publications, Projects, Software (location):Wiki: https://wiki.opendaylight.org/view/Main_Page

Documentation; includes the project listCode: git clone https://git.opendaylight.org/gerrit/p/<PROJECT_NAME>.gitIRC: #opendaylight on FreenodeOpen mailing lists: lists.opendaylight.org

Resources

36

Page36


Developer documentation: wiki.opendaylight.orgList of current projects in various statesLinks to documentation on current projects, e.g., how to get/build code, architecture, etc.Information on proposing new projects for OpenDaylightTSC and Technical Work Stream meeting information

Getting started with OpenDaylight

37

Page37


Getting involved in OpenDaylight

Open mailing lists: lists.opendaylight.orgDiscussion groups on specific projectsCross-project discussionsAnnouncements

38

Page38


④ ODPの利用とFederation、Demo

Page39


OpenDaylightコントローラの活用

• コントローラへのサービスモジュールの追加

• NB-APIの活用

• ネットワークアプライアンスとの連携

• ネットワークサービス追加（Defense4all）

• 3rdパーティソフトとの連携

• OpenStack連携

• アプリケーションの開発、連携

Page40


サービスモジュールの追加（MD-SAL）

41

Page41


MD-SAL動作例

42

42Controller (Container Instance)Controller (Container Instance)

Nodes

Network

NetconfNetconf

NE1NE1

ModelsModels

NE1

f1 f2...

fn

... ...

NE2

f1 f2...

fn

... ...

NEn

f1 f2...

fn

... ...

NE2NE2

ModelsModels

NEnNEn

ModelsModels

Routing Table:Routing Table:NE1NE1NE2NE2NEnNEn

RESTCONFRESTCONF

ApplicationApplicationmodule node-feature-inventory {

prefix nf;import opendaylight-inventory {prefix inv};import yang-ext { prefix ext};import mount { prefix mount};

augment "/inv:nodes/inv:node" {ext:context-instance “node";ext:augment-identifier "netconf-node";mount:mountpoint "mounted-data" {

mount:subtree "/";}

}}

module node-feature-inventory {prefix nf;import opendaylight-inventory {prefix inv};import yang-ext { prefix ext};import mount { prefix mount};

augment "/inv:nodes/inv:node" {ext:context-instance “node";ext:augment-identifier "netconf-node";mount:mountpoint "mounted-data" {

mount:subtree "/";}

}}

ModelsModels

Request RoutingRequest Routing

Path: “/restconf/operational/nodes/NE1/mounted-data/f1”Path: “/restconf/operational/nodes/NE1/mounted-data/f1”

InventoryInventory


ModelとREST API

• Available Models (https://wiki.opendaylight.org/view/YANG_Tools:Available_Models):• Yang Extensions for ODL• Common Base Types:

• IETF (ietf-types, inet-types), Common base flow types, L2 types, IEEE754 floating point types

• Services:• Topology, Inventory, Flow Programming Services, Tunnels Programming, Affinity

Service

• Protocols:• OpenFlow, BGP/BGP-LS, PCEP

• Available Controller REST APIs:• https://wiki.opendaylight.org/view/OpenDaylight_Controller:REST_Reference_and_Authen

tication

Page43


SDNアプリケーション連携

Page44

OpenFlowネットワーク

WANインターネット企業内NW

サーバ

SDNコントローラ

監視

制御

SDNアプリ

トラフィック統計情報

ネットワークパス制御

1

ネットワークアプライアンス2

34


OpenDaylight

DOVE Provider

VTN Provider

OpenStack連携の取り組み

Neutron Service

OpenStack Neutron

OVSProvider

• OpenDaylight exposes a single common OpenStack Service Northbound• API exposed matches Neutron API

precisely

• multiple implementations of Neutron networks in OpenDaylight

• OpenDaylight OpenStack Neutron Plugin simply passes through

• simplifies OpenStack plugin

• pushes complexity to OpenDaylight

Neutron plugin


Page45


デモ構成

eth0

Open vSwitcht

Ubuntu 13.04Browser Client

eth1

eth0

OpenDaylightOn Ubuntu 12.10

eth1

OVS-agentDHCP-agentL3-agentMetadata-agent Nova-compute

OVS agent

NetworkNode

Compute Node

OF Plugin

Service abstraction layer

Other plugins

VTN Manager

Neutron Interface

Other APP

eth0

Exposes REST Interface for neutron

Listening OF Port (6633)

Ope

nSta

ck(H

avan

a)

Horizon

ODL DriverML2 Plugin

KeystoneNova-components

GlanceNeutron server

Control NodeCinder

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Page47


Ustreamの放送では、

ここでデモ動画をご覧いただきました。

2013/12/19のしすなま!の録画を

ご覧ください。

Page48



はじめに１








ディスカッション

① これらかのエンジニアはなにをどう学ぶべきか• インフラエンジニア、ネットワークエンジニア、アプリケーションエンジニア

② ２つ実装モデルOverlayとOpenFlowはどこでどのように使うべきか。• (データセンター？における）ファブリックネットワークのあり方

③ 歴史は繰り返すというが、SDNにおける集中と分散の今後の行方• CD分離における集中と分散の行方• PoDもしくはフェデレーションの行方

④ OpenDaylight ProjectのこころみとSDNの2014年への期待


① これらかのエンジニアはなにをどう学ぶべきか

仮想化

ネットワーク物理

リソース抽象化・最適化

IaaS +リソースオーケストレー

ション

ネットワーク

アプリケーション/サービス

Southbound API

Northbound API

C

D

M

C

D

C

D

C

D

C

D

C

D

M M

M

MM

C

DM

C

D

C

D

C

D

C

D

C

D

M M

M

MM

D

D

D

D

C

D

D

C

C

C C

C

プログラマビリティーモデル

ビジネス価値の相違を

サービスの差別化と多様化へ

既存価値の適用から新価値の創造作業へ(ディプロイメントよりプログラミングへの

力点の移動）


利用者の違いによる、期待されるファブリックネットワークの相違

L3SW

L2SW L2SW

L2SW L2SW L2SW L2SW

Core

Aggrigation

Access

Server

従来型DCネットワーク

の3階層モデル

DC事業者

Enterprise事業者

ハイパースケールでできるだけフラットなファブリック・ネットワーク

業務単位でホップ数が均等で

アクティブ・アクティブな経路通信をサポートする

PoD

② 実装モデルOpenFlowとOverlayはどこでどのように使うべきか。

PoDの適正規模というのがなんだかありそう


å

53

SDN (Software Defined Networking)従来型ネットワーク、OpenFlowを問わない物理ネットワーク

長所•トラフィックの質や量と、SLAなどのビジネスニーズ等に合わせて、帯域制御などを含む、トラフィックをフロー単位に詳細に制御することが可能。短所•すべてのスイッチが同一のSDN方式で稼働する必要性。•スケーラビリティー

長所•既存のIPネットワーク資産を有効活用し、柔軟かつ迅速にend-to-endの仮想ネットワークをスケーラブルに構築可能。短所•ノードごとの帯域制御など


制御機能

管理機能データ転送機能

SDN対応スイッチ

制御機能

管理機能


オーバレイコントローラ

既存L2/L3スイッチ

オーバーレイ型ホップ・バイ・ホップ型



DCNにおけるPoD実装のこれから主流モデルはどれで、その支配的要素は

なにか

54


制御機能

管理機能

OpenFlowコントローラ

データ転送機能制御機能

管理機能


overlay

overlay

overlay

overlay

overlay

overlay

Openflowfabric

legacylegacy

legacy legacy

Openflowfabric

openflow

Openflowfabric

Openflow Fabric

Overly Fabric

OpenFlow NetworkをOverlyでつなぐモデル

Overlay NetworkをOpenFlowでつなぐモデル

ハイブリッドモデル

要素技術の長所や制約

利用者側の組織構造や利用目的

TCO

注 PoD間をLagacyでつなぐモデルはあえて除外



アプリケーション制御機能

管理機能


制御機能

管理機能


制御機能

管理機能


制御機能


制御機能


アプリケーションアプリケーション

データ転送機能データ転送機能

制御機能

管理機能




制御機能

仮想制御機能


仮想データ転送機能

仮想管理機能

CD分離における集中と分散の問題

API保有のレガシーモデルオーソドックスなSDNモデルハイブリッドSDNモデル NFV型・先進的SDNモデル

レガシーモデル

ベンダー固有CLI

SNMP

OpenFlow

分散型エッジオーバーレイ

ハイブリッド型OpenFlow

③ SDNにおける集中と分散の今後の行方


ONOS

ONOS

Status

Distributed Network OS

Network Graph Northbound Abstraction

Horizontally Scalable

Highly Available

Built using open source components

Version 0.1

- Flow API, Shortest Path computation, Sample application

- Build & QA ( Jenkins, Sanity Tests, Perf/Scale Tests, CHO)

- Deployment in progress at REANNZ (SDN-IP peering)

Next

Exploring performance & reactive computation frameworks

Expand graph abstraction for more types of network state

Control functions: intra-domain & inter-domain routing

Example use cases: traffic engineering, dynamic virtual networks

on demand, …



Host

Host

Host

Titan Graph DB

Cassandra In-Memory DHT

Instance 1 Instance 2 Instance 3

Network GraphEventually consistent

Distributed RegistryStrongly Consistent

Zookeeper

OpenFlowController

+

OpenFlowController+

OpenFlowController+

ONOS High Level Architecture

+Floodlight Drivers


ONOS GUI


④ SDNの2014年への期待


SDNの訴求価値と課題の分析

60

管理の

シンプル化

資源の可視化

資源の効果的運用・最適

化

構成変更の自動化

ビジネス価値サービス反映

IaaSとの統合管理

デプロイメントの迅速性

トポロジーフリー

ハイパースケール性

セルフ・プロビジョニング

支援

トラフィック・エンジニアリング支援

セキュリティサービス・

チェーン支援

BYOD収容機能

DC統合機能

物理と機能の

分離（仮想化）

プログラマビリ

ティー

操作の柔軟性

（高最適化）

資源の

プール管理

マルチ

テナント対応

ハイパー

スケール性

ベンダー中立

性

TCO削減Capex/Opex

削減

マルチテナント対応

集中管理

革新技術

発展途上

技術

全面的な

要OF対応

スケール制限

革新技術

発展途上

技術

帯域制御

トラブル

分析技術

現行との

二重管理

マイグレーショ

ン方法の開発

ベンダー

ロックイン

フェデレー

ション

標準化

OSS 化

コミュニティー

運用

訴求価値 SDN特性 hop-by-hop型 Overlay型付随課題アプローチ

ビジネス価値サービス反映


化

管理の

シンプル化


IaaSとの統合管理

ハイパー

スケール性

帯域制御

DC統合機能



化

デプロイメントの迅速性

トポロジーフリー（既存資源利用）

SDNオーケス

トレーター

要素技術機能

改善


事業者ごとのSDNの訴求価値の相違

61

SDN特性訴求価値 DC事業向SDN キャリア向SDN LE向SDN

SMB向SDN

事業者側訴求価値

使用者側訴求価値

事業者側訴求価値




集中管理モデル

管理のシンプル化（集中管理） ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎

資源の可視化 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎

資源の抽象化資源運用の最適化 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○

トポロジー・フリー(既存資産の有効活用）◎ △ △ ◎ ◎ ○

多様なデバイス収容機能（BYOD支援) △ ◎ ● ○ ◎ ◎

資源の高度最適化機能

デプロイメントの迅速性 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ●

ビジネス価値によるサービス差別化 ◎ △ ◎ ◎ ● ●

セルフ・プロビジョニング支援 ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ○

トラフィック・エンジニアリング支援 △ ● ◎ ● ● ●

セキュリティー対応・サービスチェイン支援◎ ◎ ○ ◎ ◎ ◎

プログラマビリティー構成変更の自動化 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○

IaaSとの統合管理 ◎ ◎ ○ ◎ ○ ●

マルチテナンシーマルチテナント対応 ◎ △ ◎ ◎ ○ ●

スケールアウト属性ハイパースケール性◎ △ ◎ ◎ ● ●

DC統合 DC統合機能 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○

◎必須 ◎重要 ○望ましい △注目 ●不要



バックアップ１OpenDaylight Controllerの導入


OpenDaylight Controllerの導入手順

OpenDaylight Controllerの導入手順を説明します。

前提– 使用機材

• MacBook Pro Retina 13 MAC OS X 10.9.1 (Maveriks)– 前提ソフトウェア

• Java Development Kit(JDK) version 1.7以上

• Make Utility appach-maven 3.04以上

• リリース確認

64

以下のサイトから、2013/12/18現在、最新版JDK SE 7u45をダウンロードできます。http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html

以下のサイトから, 2013/12/18現在、最新版maven-3.1.1をダウンロードできます。http://maven.apache.org/download.cgi

kaos:~ yushio$ mvn -vApache Maven 3.1.1 (0728685237757ffbf44136acec0402957f723d9a; 2013-09-18 00:22:22+0900)Maven home: /Users/yushio/apache-maven-3.1.1Java version: 1.7.0_45, vendor: Oracle CorporationJava home: /Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.7.0_45.jdk/Contents/Home/jreDefault locale: ja_JP, platform encoding: UTF-8OS name: "mac os x", version: "10.9.1", arch: "x86_64", family: "mac"kaos:~ yushio$


OpenDaylight Controllerの導入手順つづき

使用環境の設定作業– 参考までに、.bash_profileを例示します

65

kaos:~ yushio$ cat ~/.bash_profileexport M2_HOME=/Users/yushio/apache-maven-3.1.1export PATH=$PATH:$M2_HOME/binexport JAVA_HOME=/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.7.0_45.jdk/Contents/Homekaos:~ yushio$



1. OpenDaylight Controllerソースコードの入手

1. OpenDaylight Controllerのビルド

1. OpenDaylight Controllerの起動

66

kaos:OpenFlow yushio$ mkdir OpenDaylightkaos:OpenFlow yushio$ cd OpenDaylightkaos:OpenDaylight yushio$ git clone https://git.opendaylight.org/gerrit/p/controller.git・・・・

kaos:OpenDaylight yushio$ cd controller/opendaylight/distribution/opendaylight/kaos:opendaylight yushio$ mvn clean install -DskipTests[INFO] Scanning for projects...・・・・

kaos:opendaylight yushio$ cd target/distribution.opendaylight-osgipackage/opendaylight/kaos:opendaylight yushio$ ./run.sh・・・・



4. スクリーン出力

67

参考資料https://wiki.opendaylight.org/view/OpenDaylight_Controller:Pulling,_Hacking,_and_Pushing_the_Code_from_the_CLI


バックアップ２Hydrogenリリース内のプロジェクト


Controller

VTN

OpenDove

Affinity Management Service

LISP Mapping Service

Yang Tools

Defense4All

BGP-LS/PCEP

Projects in the Simultaneous Release

69

OpenFlow Protocol

OpenFlow SB Plugin

OVSDB

SNMP4SDN


Includes(cont) :

Stats Manager

GUI

Topology Manager

and more…

Controller Release Plan

Controller

70

Contributed by Cisco

Includes:

Base OSGI Framework

HA,Clustering

Service Abstraction Layer (SAL)

OF 1.0 SB Plugin

ND APIHosttracker


Controller

71


VTN

72

Contributed by NEC

Existing NEC Virtual Tenant Network Technology

Virtualizes network for multiple tenants

vBridge, vRouter

VTN Release Plan


VTN

73


OpenDOVE

74

Contributed by IBM

Virtualizes Network using VXLAN

Uses custom control plane instead of multicast

OpenDove Release Plan


OpenDove

75


Examples:

Hop Count Sensitive

Isolate

Encrypt

Class of Service


76

Contributed by Plexxi

Service for storing Affinity Information

Affinity Information allows association of metadata about workload

Affinity Release Plan



77



78



79

Contributed by Contextream with Cisco

Programmable LISP Mapping Service

May include functions to:

Associate users to flows

Chain service flows

LISP Release Plan



80


Yang Tools

81


Provides tooling to build Java bindings in yang from yang models

Supporting tooling for Model Driven SAL

Yang Tools Release Plan


Defense4All

82

Contributed by Radware

Provides DDOS detection and mitgation

Designed to allow plugging in additional detection and mitigation strategies

Defense4All Release Plan


Defense4All

83


BGP-LS/PCEP

84


Provides support for discovering topology via BGP-LS

Provides support for path programming via PCEP

BGP-LS/PCEP Release Plan


OpenFlow Protocol Library

85

Contributed by Pantheon

Provides OpenFlowProtocol Stack for OF 1.0, 1.3+

Supports extensibility from 3rd party bundles

Vendor actions

Vendor Matches

OpenFlow Proto Lib Release Plan


OpenFlow SouthBound Plugin

86

Joint project between IBM/Ericsson/Cisco

Provides OF 1.0, 1.3+ Southbound plugin for Controller

Based on OF Protocol Library project

OpenFlow Plugin Release Plan


OVSDB

87

Contributed by Individuals at University of Kentucky

Allows Controller to configure OVS using OVSDB

OVSDB Release Plan


OVSDB

88


SNMP4SDN

89

Contributed by ITRI

Allows Controller to carry out some configuration tasks via SNMP

SNMP4SDN Release Plan


SNMP4SDN

90
