ネットワーク仮想化ソフトウェアMidoNet ユースケースとユーザメリット
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OpenStack Networkingで出来ること、出来ないことはなにか！？ユースケースは？メリットは？Interop Tokyo 2014でMidokuraのエンジニア高嶋隆一が行ったプレゼンです。
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ネットワーク仮想化ソフトウェアMidoNet ユースケースとユーザメリット
- 1. Confiden'al ネットワーク仮想化ソフトウェア MidoNet 〜～ユースケースとユーザメリット〜～ ミドクラジャパン株式会社 ⾼高嶋隆⼀一 2014年年6⽉月13⽇日 Interop Tokyo 2014
- 3. Confidential 会社紹介 (1/2) 3 ミドクラ設⽴立立2012.12 2010.1 初の商⽤用バージョンをリリース 2013.4 $17millionのシリーズAラウンド資 ⾦金金調達を完了了 2014.6 3オフィスで53名までチームを増強
- 4. Confidential 会社紹介 (2/2) 4 スペイン Ø 開発拠点 スイス Ø HQ機能 ⽇日本 Ø 営業拠点 Ø 開発拠点 US Ø 営業拠点 Ø 開発拠点 ü 東京にも開発拠点を持ち、フロントからダイレクト に開発部隊にエスカレーション ü タイムゾーンが異異なる3拠点に展開し、問題が発⽣生し た際も迅速な対応可能 地図データ ©2013 Google, INEGI, Tele Atlas
- 5. Confidential 5 Photo Credit: Micky Aldridge via flickr cc MidoNet とは
- 6. Confidential クラウドをターゲットとした ネットワーク仮想化ソリューションです! 6 Any Application Virtual Networks MidoNet Virtualization Platform Logical L2 Existing Network Hardware Any Cloud Management Platform Distributed Firewall Distributed Load Balancer Logical L3 Any Hypervisor
- 7. Confidential サポートプラットホーム 7 Host OS HyperVisor Cloud Management System オーケストレーション
- 8. Confidential サポート機能 8 ü 仮想分散スイッチングによるアイソレーションとパス最適化 ü L2 Gatewayによる外部 VLAN ネットワークとの接続L2 ü 仮想分散ルーティングによるアイソレーションとパス最適化L3 ü L2/L3 同様の仮想分散構造による L4ロードバランシングL4 ü DHCPによるFloating IP⾃自動割り当て ü L2 Gateway を経由した外部アプライアンスとの連携運⽤用性 ü BGP接続による外部とのActive-‐‑‒Active冗⻑⾧長接続 ü Single Point of Failure の存在しない分散システム信頼性 ü OpenStack 連携 ü Restful API マネジメント ü Security Rule による L4 フィルタリングセキュリティ ü BGP接続による上位接続の任意本数への拡張 ü オーバレイ接続により L2, L3双⽅方の上位接続をサポートし、 スケールアウトが容易易 拡張性
- 9. Confidential アーキテクチャ 【概要編】 9 VM The InternetvPort 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 Virtual Topology (Overlay) BGP uplink エッジオーバレイによる 仮想ネットワークを構築 Provider Router The Internet VM MidoNet Compute VM MidoNet Compute VM MidoNet Compute MidoNet Gateway MidoNet Gateway Back end Network Network State Node NW State DBNW State DBNW State DB Physical Topology (Underlay) BGP uplink API Node Cloud Mgmt System Only requirement is an IP reachability!
- 10. Confidential エッジオーバレイ 10 仮想スイッチ VM VM VM 仮想スイッチ VM VM VM ToR ToR 物 理 テナント ルータ ブリッジ 集約 ルータ VM VM 仮 想 VMの仮想ポートを境界として物理理トポロジ上に IaaS ⽤用の仮想トポロジを構築 （ Overlay )
- 11. Confidential アーキテクチャ 【構成要素編】 11 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 DBNW State DBNW State DB MidoNet の構成要素 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 を使⽤用 トポロジ情報、IP-‐‑‒MAC table、接続 ホスト情報等の全てを持つ 「コントローラ」ではなく「DB」。 プッシュ配信を極⼒力力⾏行行わない NSDB
- 12. Confidential アーキテクチャ 【設定⽅方法編】 12 OpenStack Dashboard ユーザ プログラム Neutron API サーバ MidoNet plugin MidoNet APIサーバ Neutron API Zookeeper/Cassandra Connection MidoNet Network State DB OpenStack Neutron CLI MidoNet CLI MidoNet GUI ü OpenStack へのインテグレーションに加え、独⾃自 UI 及び API によるプログラミングを提供 MidoNet API MidoNet API
- 14. Confidential Uplink 国内 CSP(*) A 社の場合 14 CSP … クラウドサービスプロバイダ クラウドサービスにおける VM to VM のバックトゥバック接続の提供 適⽤用領領域 … … 物理理ネットワーク VM 物理理サーバ
- 15. Confidential 国内 CSP A 社の場合 15 Why MidoNet ? > Answer 1 エッジオーバレイアーキテクチャによる VLAN ID による制限の撤廃 Uplink … … 従来 VLAN VLAN によって実現している 為、物理理ネットワークでの VLAN 4,096 の制限を受ける Uplink … … MidoNet では エッジ オーバレイ エッジオーバレイによるヘッ ダの書き換えにより仮想ネッ トワークを実現している為、 制限が存在しない
- 16. Confidential 国内 CSP A 社の場合 16 Why MidoNet ? > Answer 2 L2 Gateway による従来の VLAN ベースクラウ ドとの相互接続 Hyper Visor Hyper Visor Tenant Bridge VLAN Aware Bridge VLAN uplink VLAN10 VLAN20 VLAN30 MidoNet VLAN30 VLAN20 VLAN10 ToR SW Aggregation SW Virtual Switch VLAN30 VLAN20 VLAN10 Subnet BLUE Subnet RED Subnet BROWN VM VM VLANベース
- 17. Confidential 国内 MSP(*) B 社の場合 17 MSP … マネジメントサービスプロバイダ OpenStack + KVM を利利⽤用した プライベートクラウドへの適⽤用 適⽤用領領域 … 顧客A向けクラウド ネットワーク … 顧客A向けクラウド ネットワーク … 顧客A向けクラウド ネットワーク … 顧客Z向けクラウド ネットワーク … OpenStack+MidoNet のシステムを 顧客ごとに構築
- 18. Confidential 国内 MSP B 社の場合 18 Why MidoNet ? > Answer 1 OpenStack との親和性 Ø Neutron Plugin を提供し、シームレスに統合 Neutron Plugin
- 19. Confidential 国内 MSP B 社の場合 19 Why MidoNet ? > Answer 2 OpenStack Default の OVS plugin と⽐比較して、 より⾼高い拡張性 & 冗⻑⾧長性を提供 br-‐‑‒int br-‐‑‒ext DCHP agent L2 Agentbr-‐‑‒int L2 agent L2 Agentbr-‐‑‒int Network Node ComputeCompute Physical Network L3 agent L3 agent Static Routing External Network Network Node はサーバクラ スタリングにより Active-‐‑‒ Standby の 1:1 バックアッ プのみサポート br-‐‑‒int br-‐‑‒ext DCHP agent L2 agent L3 agent L3 agent Active Standby Default OVS plugin Physical Network BGP Gateway ComputeCompute External Network スケールアウト MidoNet Gateway は BGP Peer により、Active-‐‑‒Active のバックアップとスケールア ウトを可能に MidoNet + OpenStack
- 20. Confidential システムZ 向け テナント システムB 向け テナント システムA 向け テナント 国内 エンタープライズ C 社の場合 20 ネットワーク OpenStack + KVM を利利⽤用した⾃自社サービス⽤用基 盤への適⽤用 適⽤用領領域 VMVM VM VM VMVM VM VM…
- 21. Confidential 国内 エンタープライズ C 社の場合 21 Why MidoNet ? > Answer OpenStack Neutron のスキームでは制御できな い柔軟なネットワークポリシーの制御 システムY 向け テナント システムB 向け テナント システムA 向け テナント VMVM VM VM VMVM VM VM システムZ 向け テナント VM VM システムC 向け テナント VM VM テナントを⽤用途ごとにグループ化し、特定のテナント間でのみ 通信を可能とするポリシーを導⼊入 通信 OK ! 通信 OK !NG! Policy 1 Policy 2 …
- 23. Confidential 新機能: 分散 L4 ロードバランサ 23 Gateway 増設 論論理理トポロジ The Internet VM vPort vPort vPort vPort VM VM vPort vPort VM VM vPort Tenant Router Provider Router L4LB 物理理トポロジ VM Compute VM Compute VM Compute Gateway Gateway ü 新たに Tenant Router に L4 Load Balancer 機能を追加 ü 通常の L2, L3 処理理同様に Ingress でのヘッダ書き換えルールによ る実装で Load Balancer 専⽤用ノードや VM は存在しない実装の為、 スケールアウト可能な Load Balancer 外部からの接続のロードバランシ ングは Gateway ノードが処理理。 外部からの接続 クラウド内部からの接続のロード バランシングは通信元の VM を 収容する Compute が処理理 内部からの接続 The Internet Gateway ノードの増設により LB機能もスケールアウト可能。 Back-end Network
- 24. Confidential 新機能: Cumulus OS との連携 24 ü Cumulus OS を搭載した物理理スイッチとの接続をサポート ü VXLAN で物理理スイッチと MidoNet Agent 搭載 Compute との接続 をサポートし、物理理スイッチによる Gateway 終端をサポート ※ 2014Q3予定 VM MidoNet Compute Node VM MidoNet Compute Node VM MidoNet Compute Node Back-‐‑‒end Network Network State Node NW State DBNW State DBNW State DB L2 API Node Cloud Mgmt System 外部L2ネットワーク Cumulus box は VTEP と して動作し、Compute と VXLAN トンネルで接続 クラウド外との接続を 物理理スイッチが終端 OVSDB Protocol Zookeeper connection
- 25. Confidential 新機能: VXLAN+NIC オフロード 25 ü Mellanox 社の CloudX アーキテクチャと連携し、 ”RedHat OpenStack + Mellanox + MidoNet” による統合ソリューションを提供 ü MidoNet はVXLANをサポートを加え、Mellanox 社製 VXLAN オフ ロード NIC をサポート ! 2014Q3予定 RedHat Linux Midokura MidoNet + +
- 27. Confidential 富⼠士通 社との協業を開始 27 ü 富⼠士通社 “Fujitsu Software ServerView Resource Orchestrator” との連携を提供し、クラウドネットワーク基盤の仮想化を加速
- 30. Confidential まとめ ü MidoNet は OpenStack をはじめとするクラウドを ターゲットとしたネットワーク仮想化ソリューション です ü MidoNet はその分散アーキテクチャにより、クラウ ドに拡張性、⾼高可⽤用性、⾼高パフォーマンスをもたらし ます ü MidoNet はそのエコシステムを現在も拡⼤大しており、 様々なパートナー企業様との組合せでご利利⽤用頂けます 30