個人的に自作しているOpenFlowコントローラの紹介です。OpenStack Quantum対応したので発表します。 OpenFlow勉強会その２(#sdnstudy,http://atnd.org/events/27757)で発表した資料です。

1. OpenFlowコントローラlily
2012/4/29
宮下 一博
@kamakura_bakufu
miyakz1192@gmail.com

2. 自己紹介
某電機メーカ勤務
ネット系ソフトの開発に従事
#sdnstudy OpenFlow勉強会その1、２を開催
– OpenFlow/SDNに関する技術的な情報源はまだ少
ない
– 本勉強会をOpenFlow/SDN技術情報の中心的な発
信源としていきたい

3. OpenFlowコントローラlilyのゴール
Openで機能拡張ができる
トラブルシューティングが簡単
IaaS運用のための機能が豊富
導入が簡単
適当に配線しても動作し、既存ネットとの統合も容易
故障時のスイッチ交換後も再設定いらず
上記目的のため、OpenFlow/SDNを利用。

4. lilyの特徴
ファブリック
マルチテナント
MACアドレス+入力ポートVLAN
物理ネットワークトポロジの自動検出
ループの自動検出&回避
最短パス検索
障害箇所の迂回
帯域設定(OpenVswitch)
帯域プール
OpenStack Quantum API 1.0対応
CLIによる操作

5. OpenStackアーキ抜粋
OpenStack EndUsers
OpenStack compute API
引用：
http://docs.openstack.org/tr
unk/openstack-
compute/admin/content/logi
cal-architecture.html

6. OpenStack Quantum
nova-networkに代わり、OpenStackのネットワーク
制御を担当するコンポーネント
ネットワークの管理を抽象化している
プラグイン構造をとっており、様々なネットワークの
制御方式に対応
APIも備えており汎用性が高い

7. OpenStack Quantumアーキテクチャ
OpenStack nova
Quantum-API
Quantum
Plugin Frame work(python)
Python base API
Nicira NEC Cisco
CLI Plugin Plugin Plugin
OpenFlow OpenFlow Netconf
Open Vswitch OpenFlow SW Nexus
VMHOST

8. Quantumのネットワーク抽象化モデル
Portに対する
Attachment 論理的なオブジェクト
のプラグ/アンプラグ
Port Networkに対する
論理的な
Portの作成/削除
Network
論理的なネットワーク
の生成/削除

9. QuantumとNovaの管理分担および
実リソースとの関連 Nova分担
Quantum分担
instance VM 【OpenVswitchプラグイン例】
１）Networkを作る(Quantum)
Attachment VIF 2)instanceを起動(Nova)
3)Networkに対応する
スイッチを決定（決め打ち）(Nova)
4)OVSのvPort作成(Nova)
5)AttachmentとVIFを関連付け(Nova)
Port 6)VM作成(Nova)
vPort 7)Attachment(=VIF)をどのVLANに属
させるのかの設定(Quantum)
Network OpenVswitch

10. lilyアーキテクチャ
OpenStack
EndUsers OpenStack nova
Quantum-API
Cloud Admin
Quantum
lily CLI
lilyプラグイン
lilyプラグイン
REST
Webrick lily
APIハンドラ
APIハンドラ
VLAN,最適経路,最短パス,帯域管理 Active support/Active Record Sqlite3
ループ検出,トポロジ検索
REST Trema
OpenFlow protocol
lily agent Open Vswitch
OpenFlow-SW
VMHOST

11. 論理ネットワークの作成

12. VMの作成

13. VMの起動確認

14. スイッチ一覧表示
[root@lily cli]# ./lily.rb sw
name| dpid| role| ip address(port no)
---------------+ ---------------+ --------------------| --------------------
a1| 161| ACCESS| 127.0.0.1/59022
a2| 162| ACCESS| 127.0.0.1/59023
a4| 164| ACCESS| 127.0.0.1/59025
a3| 163| ACCESS| 127.0.0.1/59024
d1| 209| DISTRIBUTION| 127.0.0.1/59026
c1| 193| CORE| 127.0.0.1/59028
d2| 210| DISTRIBUTION| 127.0.0.1/59027
[root@lily cli]#
CORE
DISTRIBUTION DISTRIBUTION
ACCESS ACCESS ACCESS ACCESS

15. トポロジ表示
[root@lily cli]# ./lily.rb topo
a1:3 <-> d1:3
a1:2 <-> d1:2
a2:1 <-> d1:4
a4:2 <-> d2:3
a3:2 <-> d2:4
a3:1 <-> d2:2
d2:1 <-> c1:2
d1:1 <-> c1:1
ACCESS LINK=>[a1:1]
ACCESS LINK=>[a4:1]
[root@lily cli]# ★最新版では、VMのUUIDが表示

16. 帯域プール
[root@lily cli]# ./lily bw
name|band width(Mbps)
---------------+ ---------------
a1| 20000
a2| 10000
a4| 10000
a3| 20000
band width pool(system total) = 60000Mbps
[root@lily cli]#

17. lilyの課題（現状認識）
メッシュ状にVM間の通信フロー定義するため、フロー数が爆発
（Hop by hopのOpenFlowコントローラ共通の問題のはず）
フロー圧縮技術が必要
• タグベースのパケット配送を検討
– 802.1qタグを2重に設定する事を検討中(OF 1.1以上)
– Don't careをうまく使う
性能/信頼性/可用性

18. 2012年開発項目
基本機能と品質を強化し、lilyを使って頂くフェーズへ。
FW/SLB(ソフトルータ ex: vyatta)との連携
OpenFlow 1.2対応(stacked VLAN)
Quantum L3対応(IPアドレス管理)
エラーメッセージ改善
トラブルシューティング
ドキュメントの充実
大規模環境テスト(OCDET連携)

19. 2013年開発項目
“ZeroConf SDN”
適当につないでも使える世界の実現へ向けて
インテリジェントコネクション
管理LANレス
コネクションアドバイザ（ベストつなぎ方をアドバイ
ス）
トラブル予兆検出
データセンタ越え
物理/仮想を一貫しての帯域制御、プール
GUI&AR 本当に
できるのかな・・・
lilyアーキ見直し(スケーラビリティ）

20. 共同開発者募集中！
https://github.com/miyakz1192/lily/