VYATTA USERS MEETING Autumn 2013 / MidoNet tech deep-dive by Midokura

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VYATTA USERS MEETING Autumn 2013 / MidoNet tech deep-dive by Midokura

  1. 1. MidoNet 10 min Cooking 2013年10月11日 ミドクラジャパン株式会社 @r_takashima
  2. 2. 2Photo Credit: sirwiseowl via Compfight cc 転職しました!
  3. 3. 3 What’s “MidoNet”? Photo Credit: Micky Aldridge via flickr cc
  4. 4. Copyright ©2013 Midokura All rights reserved FAQ 4 SDN 製品ってき いたんだけど… あ、OpenFlow とか? ”No” ではないけど “Yes” とも答え辛い… 過去に使ってたこともあるらしい…
  5. 5. Copyright ©2013 Midokura All rights reserved Answer 5 MidoNet は、 Server-side Edge Overlay な IaaS 向けのネットワークスタック です
  6. 6. Copyright ©2013 Midokura All rights reserved Server-side Edge overlay ? 6 概念図 Virtual Switch VM VM VM Virtual Switch VM VM VM Virtual Switch VM VM VM Virtual Switch VM VM VM Virtual Switch VM VM VM Virtual Switch VM VM VM Physical Network Ø  NVGRE, VXLAN 等、IP based tunneling を利用 Ø  Underlay Network は IP Reachability さえあれば良い Ø  どうエッジに情報を同期するかが結構ミソ
  7. 7. どんな実装? 7 Photo Credit: [martin] via Compfight cc
  8. 8. Copyright ©2013 Midokura All rights reserved Summary 8 VM Upstream ISP vPort vPort vPort vPort VM VM vPort vPort VM VM vPort Tenant A Router Tenant A Bridge 1 Tenant A Bridge 2 Tenant B Bridge 1 Tenant B Router The Internet よくある IaaS の論理トポロジ BGP uplink Provider Router Upstream ISP The Internet VM MidoNet Compute Node VM MidoNet Compute Node VM MidoNet Compute Node MidoNet Gateway Node MidoNet Gateway Node Back-end Network Network State Node NW State DB NW State DB NW State DB MidoNet の物理トポロジ BGP uplink API Node Cloud Mgmt System Only requirement is an IP reachability! 個々のNW機器で はなく、論理トポ ロジ全体をエミュ レート
  9. 9. Copyright ©2013 Midokura All rights reserved MidoNet Implementation Deep-dive 9 Upstream ISP The Internet VM MidoNet Compute Node VM MidoNet Compute Node VM MidoNet Compute Node MidoNet Gateway Node MidoNet Gateway Node Back-end Network Network State Node NW State DB NW State DB NW State DB MidoNet のコンポーネント BGP uplink API Node Cloud Mgmt System ホストOS上のOVS kernel module Data path ホストOSで動作するプロセス。 NSDBからオンデマンドで必要な情報 をダウンロードしトポロジエミュレー ションを実施。 結果を Data path にプログラミング。 Agent Zookeeper, Cassandra. トポロジ情報の保持、IP-MAC table、 接続ホスト情報等の全体情報を持つ 「コントローラ」ではなく「データベ ース」。プッシュ配信を極力行わない NSDB
  10. 10. Copyright ©2013 Midokura All rights reserved How does it work ? / For 1st packet 10 Upstream ISP The Internet VM MidoNet Compute Node VM MidoNet Compute Node VM MidoNet Compute Node MidoNet Gateway Node MidoNet Gateway Node Back-end Network Network State Node NW State DB NW State DB NW State DB BGP uplink API Node Cloud Mgmt System VM sends packet and OVS receives it. 11 If OVS doesn’t has an entry matches with the packet, then 22 11 MidoNet Agent checks local topology data. If it doesn’t have enough data for it, then 33 33 33 44 MidoNet Agent downloads information that is necessary for topology emulation of the packet. 44 44
  11. 11. Copyright ©2013 Midokura All rights reserved How does it work ? / For 1st packet 11 Upstream ISP The Internet VM MidoNet Compute Node VM MidoNet Compute Node VM MidoNet Compute Node MidoNet Gateway Node MidoNet Gateway Node Back-end Network Network State Node NW State DB NW State DB NW State DB BGP uplink API Node Cloud Mgmt System MidoNet Agent simulates the topology and programs local OVS data-path according to the result. 55 Local OVS modifies header, encapsulates GRE and forwards it. 66 55 Remote OVS decaps GRE and forwards it to destinationVM. 77 66 77
  12. 12. 何がうれしいの? 12
  13. 13. Copyright ©2013 Midokura All rights reserved 1. East-West トラフィックの最適化 13 従来のVirtual Router Upstream ISP Upstream ISP Back-end Network Upstream ISP Upstream ISP Back-end Network Network機器をVMとしてエミュレーション Network Topology全体をエミュレーション MidoNet Drop DropDrop Drop Ingressでのトポロジエミュレートにより、目的地となるホスト に直接転送する為、”行って来い” が発生しない
  14. 14. Copyright ©2013 Midokura All rights reserved 2. ボトルネックとなるルータVMの排除 14 Upstream ISP Upstream ISP Back-end Network トポロジエミュレーションによりエッジで 分散処理する為、ルータVMが存在しない 各MidoNet Agent が IP-MAC対応 表を持ち、同一ホスト内VMか らのARPに代理応答 VMではなく、ホストOSでのフォワーディング処理
  15. 15. Copyright ©2013 Midokura All rights reserved 3. スケーラビリティ 15 Upstream ISP VM MidoNet Compute Node VM MidoNet Compute Node VM MidoNet Compute Node MidoNet Gateway Node MidoNet Gateway Node Back-end Network Network State Node NW State DB NW State DB NW State DB BGP uplink Cloud Mgmt System API Node VLANを利用しないトポロジエミュレ ーションの為、4,096 の壁に制限され ずスケールアウトが可能 全体のMAC table は分散DB上に格納さ れる為、スケールアウト可能 各サーバのデータパスにプログラミングさ れるものは収容するVMの通信のみ
  16. 16. Copyright ©2013 Midokura All rights reserved 4. Underlay Network の簡易性 16 Upstream ISP VM MidoNet Compute Node VM MidoNet Compute Node VM MidoNet Compute Node MidoNet Gateway Node MidoNet Gateway Node Back-end Network Network State Node NW State DB NW State DB NW State DB BGP uplink Cloud Mgmt System API Node 各 MidoNet Agent 間通信は GRE で
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