OpenStack 向けネットワーク入門

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テックセンターは、デル株式会社として、2014年2月28日(金)と3月1日(土)に、東京都日野市で行われた「Open Source Conference (OSC) 2014 Tokyo/Spring」に参加しました。

2月28日(金)17時15分からは、デルでネットワーク製品を担当している鈴木孝規が、「OpenStack 向けネットワーク入門」と題した講演を行いました。
1日目では一番遅い時間帯のセッションにも関わらず、大変たくさんの方に受講していただきました。

この講演資料をご覧ください。

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OpenStack 向けネットワーク入門

  1. 1. OpenStack向けネットワーク入門 Takanori Suzuki APJ Networking Team
  2. 2. Dell Inc. / デル株式会社の概要 DELL Inc. • 本社設立 : 1984年5月 • 本社所在地:テキサス州 • 売上高:611億100万ドル (2008年2月~2009年1月期) • 海外拠点 50ヶ国に現地法人を保有。 販売活動は180ヶ国以上に展開。社員数は 世界で約96,000人。 デル株式会社 • 1989年6月設立 1993年販売業務開始 • 日本法人について従業員数1,700人 (川崎・東京・大阪・宮崎) 2
  3. 3. クラウド・ソリューションのアプローチ デルはターンキー&使いやすいクラウドソリューションを提供 Public Cloud 拡張的なアプローチ Hybrid Cloud Private Cloud Hadoop OpenStack & Crowbar OSS Boomi 革新的なアプローチ Dell VIS VMware, Hyper-V, モジュラー型データセンター 最適なサーバ: PowerEdge M / R シリーズ 最適なサーバ: PowerEdge C シリーズ 最適なストレージ: Dell EqualLogic, Dell Compellent 最適なネットワーク: Dell Networking
  4. 4. Scalable design point 2013年のDellネットワーキングの実績 Networking momentum continues throughout 2013 デルだけが12期連続 でマーケットの成長率 を上回る ブレードスイッチマー ケットで世界第3位 特に10G/40Gを中心に マーケットに普及 昨年対比(YoY)を12期 連続で成長中 40Gイーサネットス イッチマーケットで 世界第3位 全てのイーサネット スイッチマーケット で世界第4位 ボックス型イーサネ ットスイッチ製品に 限ると世界第3位 Source: Dell’Oro Q3CY13 Report Networking Marketing 4 Dell - Restricted - Confidential
  5. 5. Dell Networking product portfolio Campus & Data Center Chassis Switches E600/E1200i Modular C7004/7008 Blade I/O 10GbE M6220 Fabric & Access Switches S55/S60 1G N3000 10GbE/FC S4810 / S4820T N2000 Controllers & Access Points Wireless & BYOD M8428-k 10GbE M6348 10GbE/FC M8024-k 1G 10/40GbE MXL 10/40GbE S5000 N4000 Instant access Points w/ builtin controller S6000 Z9000 Guest access and BYOD Indoor Outdoor W-series ClearPass Networking Marketing 5 Dell - Restricted - Confidential
  6. 6. Dell Networking: Driving greater value through partnership Partners, standards, open initiatives Load Balancing Chairperson WAN Optimization Chairman Hyper Visor Founding member SDN & Alternative OS Board of Directors high-speed working group Networking Marketing 6 Dell - Restricted - Confidential
  7. 7. ITエンジニアのためのコミュニティー Dell テックセンター テックセンターとは • Dellが提供するITエンジニアのための情報共有サイトです。 • Dellの技術エキスパートによるブログで最新技術トレンドをレポートいたします。 • ハードウェアやソフトウェアのセットアップをビデオで紹介しております。 • 構成ガイド、最適化ガイドなど技術ドキュメントも満載です。 • フォーラムを提供:ユーザー間でのベストプラクティスの共有が可能です。 Dellのテクノロジーに関する最新情報と情報交換 http://www.jp.dell.com/japantechcenter/ • サイトに登録いただければフォーラムに参加し、技 術ディスカッションにも参加することができます。 ●DELLロゴは、米国Dell Inc.の登録商標です。 7 デル株式会社 〒212-8589 川崎市幸区堀川町580番地ソリッドスクエア東館20F Dell - Restricted - Confidential Networking Marketing
  8. 8. リファレンスアーキテクチャ Crowbar Server Chef Server DHCP Server NTP Server TFTP Server DNS Server ネットワーク設計のガイドライン       コスト重視 フラットなネットワークを維持 エッジでのフィルタリング フォルトゾーンの設計 ローカルトラフィックのプランニング ロードバランサの提供 4つの論理ネットワーク     Admin/Internal vLAN BMC vLAN Storage vLAN External vLAN Networking Marketing 8 Dell - Restricted - Confidential
  9. 9. DellのOpenStackに対する姿勢 OpenStackプロジェクトの初期メンバーとして参加 • • • プラットフォームベンダーとして技術的に貢献 テストおよび検証作業 • OpenStackプロビジョニングの自動化ソフトウエア Crowbarを開発、オープンソフトウエアとして公開 • OpenStackのエキスパートエンジニア • Rob Hirschfeld, Greg Althausなど 業界初の OpenStack Cloud Solutionを発表(米国デ ル) • Networking Marketing 9 Dell - Restricted - Confidential
  10. 10. OpenStack Networking
  11. 11. Dell OpenStack-Powered Cloud Solution API Clients Taxonomy Cloud DevOps Tools Opscode Chef Dashboard (Horizon) Ecosystem Application Management Dell Multi-Cloud Manager (Glance) Identity (Neutron) Image Service Hypervisors KVM & Qemu (Keystone) Ganglia Networking RabbitMQ mySQL (Nova) (Cinder) Ops Infrastructure Required Services Object Storage Compute Block Storage Crowbar Operations Mgmt (Swift) OpenStack Cloud APIs Nagios DNS/NTP Chef Operating Systems: Ubuntu 12.04 Physical Infrastructure: Dell PowerEdge R720, R720xd, C6220, C8000 servers, Dell Networking, Dell EqualLogic storage arrays 11 Key: Ops Infrastructure Dell - Restricted - Confidential Automatically Configured OpenStack Components Networking Marketing Ecosystem Partners
  12. 12. OpenStackのネットワークコンポーネント • Nova-Network – Flat Mode › 全てのインスタンスを1つのLinux bridgeに接続 › 事前に設定した範囲のIPアドレスがインスタンス起動時に割り当てられる – FlatDHCP Mode › インスタンス起動時にDHCPから割り当てられる – VLAN Network Mode(デフォルト) › テナント毎にVLAN、IPサブネットとLinux Bridgeが割り当てられる › 物理スイッチはIEEE802.1QのタグVLANに対応している必要がある • Neutron Network Manager(旧Quantum) – エージェントがNeutronサーバと通信してフレキシブルに対応 – SDN/Overlayなどに対応 – プラグイン形式で様々なハードウェア/ソフトウェアと連携
  13. 13. OpenDaylight Projectの連携 簡単な検証環境 の準備 13
  14. 14. Neutron Controller 検証環境 ML2 Plug-In OpenDaylight NorthBound API Layer - REST APIs OpenDaylight Neutron REST-API OVSDB Neutron Application API Driven SAL (ADSAL) Configuration Service Inventory Service Connection Service Model Driven SAL (MDSAL) Flow Programmer Inventory Service Connection Service Flow Programmer OVSDB South-bound Plugin OpenFlow 1.0 SB Plugin OpenFlow 1.3 SB Plugin OVSDB Protocol Library OpenFlow 1.0 Plugin OpenFlow 1.3 Plugin Bidirectional JSON-RPC Library OpenFlow 1.0 Library OpenFlow 1.3 Library java.nio.socket Netty io Netty.io OpenFlow 1.0 OpenVSwitch
  15. 15. 必要なもの What You Will Need • OpenDaylight Virtualization EditionのVMイメージ • 2台以上のノード – コントローラノード1台 – コンピュートノード1台以上
  16. 16. 環境 Logistics • Fedora20のVMイメージのログイン情報 – Users: › root/password › odl/odl
  17. 17. VMイメージの起動 Boot Your VM Images • OpenDaylight側の準備 – 仮想上またはノートPC上で動作 • IPアドレスの整備(リブートが必要) – 全てのVMのIPアドレスを検証環境に合わせて変更
  18. 18. VMイメージの起動 Boot Your VM Images • OpenDaylightの起動 – ユーザディレクトリ配下のRUN.shスクリプトを実行 › OpenFlow1.0(Default)で起動、OpenFlow 1.3もサポート • OpenDaylightの調整 – OSGIコンソールでシンプルスイッチ機能を停止 › lb | grep simple › stop <simple forwarding ID>
  19. 19. OpenStack VMのセットアップ OpenStack VM Setup • 再度VMイメージのコピー • 1個目はコントローラノード用、2個目以降はコンピュートノード用 • 各ノードでIPの設定 • cd /etc/sysconfig/networking-scripts • sudo cp ifcfg-eth0 ifcfg-eth1 • Edit ifcfg-eth1 to change interface name • コントローラノードの設定 • odl/odlでログイン • local.conf.controlをdevstack/local.confとしてコピー • devstack/local.confの中のIPアドレスを変更 • コンピュートノードの設定 • odl/odlでログイン • local.conf.computeをdevstack/local.confとしてコピー • devstack/local.confの中のIPアドレスを変更
  20. 20. Simple Forwarding機能の停止 Example of stopping Simple Forwarding
  21. 21. OpenDaylight管理画面 http://[IP address]:8080
  22. 22. ControllerとComputeノードの構築 • コントローラノード – cd devstack – ./stack.sh • コンピュートノード – cd devstack – ./stack.sh
  23. 23. OpenStack Horizonへのログイン http://[IP address]/horizon
  24. 24. OpenDaylightのGUI
  25. 25. Modernize & transform your network
  26. 26. Networks for the data center and campus have historically been costly and complex We • 複雑で独自技術ベースのアーキテクチャ • 機器メーカーのリリースサイクルに依存 する新技術の適用 • 筐体単位でのロックインメカニズムと、 リプレース前提のアップグレード • 他社では通用しない独自技術者維持のた めの運用コスト know. We’ve been in the networking business for over 10 years powering some of the largest cloud networks in the world
  27. 27. Networking Industry Trends … 1. データセンターからデスクトップ・モバ イルデバイスまでに必要な帯域は増え続 けている 2. 仮想化と新しいワークロードがデータセ ンターのトラフィックパターンを変化さ せ、新たなボトルネックを生む 3. モバイルデバイスの急速な普及とマルチ メディアアプリケーションへの要求 … creating opportunities for innovation
  28. 28. 新しいデータセンターのチャレンジ 物理ネットワークと仮想ネットワーク インフラの変化 • • • • ワークロードの変化 ハードウェアの減少 仮想環境の増加 インタフェースの増加 How do you address the gap? • • • • east-westトラフィックの増加 物理の集約・統合 ボトルネックはネットワークへ How do you optimize? 物理サーバ GAP 仮想サーバ Networking Marketing 28 Dell - Restricted - Confidential
  29. 29. Cloud & Big Data従来のアプローチ Core Network Topology Dist Access VM PARTITIONED Capacity Topology CAPACITY コアスイッチ経由の部分だけ遅延が増加 Networking Marketing 29 Dell - Restricted - Confidential
  30. 30. Cloud & Big Data 適切なアプローチ Spine Network Topology Leaf VM Capacity Topology UNIFORM CAPACITY  全てのポイントで等距離 Networking Marketing 30 Dell - Restricted - Confidential
  31. 31. ネットワーク運用の最適化 Built-in management, automation, energy-efficiency features Built-in Manageability and Programmability Bare metal provisioning Smart scripting Virtual server networking Built-in automation features • 迅速な展開、仮想サーバの移動の 自動追従(VLAN設定) Programmatic management Element management Fabric management Integrated DevOps features • サーバで利用しているようなスク リプトをネットワークにも適用す るためのPerl/Pythonサポート • アプリケーションから直接操作す るためのREST APIサポート Fresh Air capable • 電力と冷却コストのCAPEX/OPEX を下げるためのFresh Airサポート Dell Networking S6000 31 Confidential Dell - Restricted - Confidential Networking Marketing
  32. 32. クラウドデータセンターのためのActive Fabric 10G Active Fabric 40G Active Fabric • 10G & 40G L2/L3 fabrics • DCB enabled (iSCSI, FCoE) • OpenFlow enabled • TCL, Perl & Python scripting • Simplified management • Open northbound interfaces 77% 59% 86% Less power than comparable solutions Average savings with Active Fabric solutions Reduction in time to design and deploy network fabrics Industry Leading Power, Cooling & Density: • 77% Less Power* • 79% Less Heat Output* • 59% Less Racks Units* • Uses fixed form factor switches for simple economical scale-out solutions • Optimized for east-west traffic flows, virtualization and convergence • Active Fabric Manager single pane of glass GUIbased management • Automates the design, deployment and monitoring of fabric installations *Versus comparable Market standard solutions Networking Marketing 32 Dell - Restricted - Confidential
  33. 33. 物理と仮想ネットワーク運用の統合例 Active Fabric Manager 2.0 support for VMware NSX Unified command line configurations Admins VMware vDS support in AFM 2.0 Key Components vCenter Mgmt • 共通のデザインテンプレートとCLI で物理と仮想ネットワークを統合 管理 CMS – Cloud Mgmt Suite (VCD or Openstack) • 仮想ネットワークも使い慣れた業 界標準CLIで管理 Server Admin Common management NSX VDS Visibility & Mgmt Active Fabric CLI for VDS Network Admin 33 Active Fabric Confidential Dell - Restricted - Confidential OVS Network Virtualization & Automation S6000 VXLAN gateway 40GbE • 物理と仮想のファブリックデザイ ン、コンフィグを管理する一つの ビューを提供 • 管理の簡素化とパフォーマンスの 最適化 Common practices • 業界標準CLIを使うことで物理と仮 想ネットワークの管理のための新 しいトレーニングが不要に • 仮想環境が追加されても既存のネ ットワーク運用と同じ方法が利用 可能 Networking Marketing
  34. 34. データセンターファブリックのトレンド シャーシ型スイッチからボックス型スイッチへのシフト Conventional Active Fabric Chassis Core Data Center – Modular vs. Fixed Ethernet Switch Density: Fixed vs. Chassis 40GbE per RU @ Line Rate (L3) 70 60 50 40 30 20 10 0 Power: Fixed vs. Chassis Max Watts / 50 Chassis Fixed 40 Chassis Fixed 30 20 10 0 2008 2010 2012 2014 2016 2010 2012 2014 2016 Source: Dell Oro, 2013 Networking Marketing 34 Dell - Restricted - Confidential
  35. 35. Open Networking Networking Marketing 35 Dell - Restricted - Confidential
  36. 36. Open NetworkingCumulus Networksとの提携 S4810とS6000でCumulus Linuxが動作 Networking Marketing 36 Dell - Restricted - Confidential
  37. 37. ITの進化と、脱ブラックボックス • 世界的に認められたITプロバイ ダーはデータセンターに必要 となるすべてを保持している • ネットワークは、ITの中で最後 のブラックボックス • SDNはNetworkをオープン化 する大きな試みであるが、さ らなるオープン化は? • OSなしのベアメタルでスイッ チを提供できたとすれば? Networking Marketing 37 Dell - Restricted - Confidential
  38. 38. コンピューティングのパラダイムシフトネットワークをオープンに Networking Marketing 38 Dell - Restricted - Confidential
  39. 39. ネットワークのパラダイムシフトを Networking Marketing 39 Dell - Restricted - Confidential
  40. 40. Dell.com/OpenStack

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