Cisco Technologists all hands, Jan. 2018

1. Cisco Technologists all hands
Cisco “Systems” and Systems Theory
Miya Kohno
9 Jan. 2018

2. Company names in Networking Industry
• Juniper Networks
• Arista Networks
• Nokia Solutions and Networks
• Telefonaktiebolaget LM Ericsson
• Huawei Technologies
• Cisco Systems
.. Systems?

3. What is “system” ?
“a set of connected things or devices that operate together”
Cambridge Dictionary
「相互に影響を及ぼし合う 要素から構成される，まとまりや仕組みの全体」
Wikipedia

4. システム理論の系譜(1/3)
哲学の限界
（ニーチェ）
ニュートン物理学の限界
（アインシュタイン、
ハイゼルベルグ）
1915 一般相対性理論
1927 不確定性原理
1921 論理哲学論考
1931 不完全性定理
1933 コルモゴロフ 確率理論の基礎
1885 ツァラトストラはかく語りき
• 世界をどう解釈するか
• 要素還元の限界
- 部分の和が総体ではない。
- 部分の相互作用により全体は新しい性質を帯びる。
論理学の限界
（ウィトゲンシュタイン、
ゲーデル）

5. システム理論の系譜(2/3)
• 生物モデル
• 非決定論
• 自己秩序形成
一般システム理論
（ベルタランフィ）
1945-55 一般システム理論
サイバネティクス
自律制御
（アシュビー、ウィーナー）
1948 ホメオスタット
1961 サイバネティクス
セル・オートマトン
（ノイマン、コッド）
1945? UCC (自己複製機械)
1968 コッドのセルオートマトン
1943 シュレディンガー負のエントロピー
1953 ワトソン・クリックのDNAらせん構造
1968 ドゥルーズ「差異と反復」

6. システム理論の系譜(3/3)
• 複雑適応系
• 創発
• 多様性
• 持続可能性
散逸構造論
（プリコジン）
1965? 非平衡状態における
自己組織化
フラクタル
（マンデルブロ）
1977 フラクタル、自己相似
カオスの縁
（ラングトン、カウフマン）
1990 カオスの縁における計算
1993 自己組織化と進化の論理
オートポイエーシス
（マトゥラナ、ヴァレラ）
1973 オートポイエーシス
自己創出系
1972 ローマクラブ「成長の限界」
1979 G.E.B.
1984 サンタフェ研究所設立

7. エントロピーは増大する！
「閉じた系（システム）では，必ずエントロピーは増大する」
Source: CytoscapeSource: http://www.theunrealtimes.com/2013/05/09/bjp-creates-
guinness-record-for-maximum-entropy-after-confirmation-by-scientists/

8. GD at
12.0(8)
11.3 11.1 11.2
11.2P
11.2F 11.3
11.3T
12.0
12.0T 12.1
12.1T 12.2
12.2T
12.3 12.3T
11.0NA
11.0BT
11.1AA 11.2(4)XA
11.2(9)XA
11.3DA
11.3WA
11.3HA
11.3NA
11.3AA 11.3DB
12.0DA
12.0DB
12.0S
12.0W5(X)
12.0WT6(X)
11.2SA
11.2BC
11.2GS
11.2WA3
11.1CA
11.1CC
11.1CT
11.1IA
11.3(2)XA
12.0(1)XA 12.0(4)XI
12.0(5)XP
12.0(1)XB
12.0(2)XC
12.0(2)XD
12.0XE
12.0(2)XH
12.0(4)XH 12.0(7)XK
12.0(5)XK
12.0(4)XJ
12.0(3)XG
12.0(7)XF
12.0(2)XF
12.0(4)XL
12.0(4)XM
12.0(5)XN
12.0(5)XQ
12.0(7)XR
12.0(5)XS
12.0(7)XV
12.0(5)XU
12.1(3)XQ
12.1(3)XP
12.1(3)XM
12.1(3)XJ
12.1(3)XL
12.1(3)XI
12.1(2)XH
12.1(3)XG
12.1(2)XF
12.1(1)XD
12.1(1)XC
12.1(1)XA
12.1(1)XB
12.1(5)XR
12.1(3)XT
12.1(5)XU
12.1(5)XV
12.1(5)YA
12.1(5)YB
12.1(5)YC
12.1(5)YD
12.1(5)YE
12.1(5)YF
12.1(5)YH
12.1(5)YI
11.3MA
12.0(0.6)WAS
12.0DC
12.0SC
12.0SL
12.0SP
12.1(14)AZ
12.1EA
12.1(11)YJ
12.1(14)AX
12.1E
12.1EB 12.1EC 12.1(8A)EW 12.1(1)EX 12.1(1)EY
12.2(15)JK
12.2(8)BY
12.2JA
12.2(4)BW
12.2B
12.1(10)EX12.1(11b)EW12.1(10)EV
12.1DA 12.1(1)AA
12.1(1)DB
12.1(1)DC
12.2(1b)DA
12.2(17A)SX
12.2(14)SY1
12.2(2)XA
12.2(2)XB
12.2(1)XD
12.2(1)XE
12.2(1)XF
12.2(2)XG
12.2(2)XI
12.2(2)XH
12.2(2)XJ
12.2(2)XK
12.2(4)XL
12.2(4)XM
12.2(2)BY
12.2DD
12.2MB 12.2(1)DX
12.2BC
12.2(11)CX
12.2(11)CY
12.2(15)CZ
12.2(2)XN
12.2(2)XQ
12.2(2)X8
12.2(15)XR
12.2(2)XT
12.2(4)XW
12.2(4)YA
12.2(2)YC
12.2(4)YB
12.2(8)YD
12.2(4)YF
12.2(4)YG
12.2(4)YH
12.2(8)YJ
12.2(8)YL
12.2(8)YM
12.2(8)YN
12.2(11)YQ
12.2(11)YR
12.2(11)YT
12.2(11)YU
12.2(11)YV
12.2(8)YW
12.2(8)YY
12.2(11)ZC
12.2(13)ZC
12.2(13)ZD
12.2(13)ZE
12.2(13)ZF
12.2(13)ZG
12.2(13)ZH
12.2(15)ZJ
12.2(15)ZL
12.2(13)ZP
12.2(2)XA
12.3(2)XB
12.3(2)XC
12.3(4)XD
12.3(2)XE
12.3(2)XF
12.3(4)XG
12.3(7)XI
12.3(7)XJ
12.3(4)XK
12.3(4)XQ
12.3(7)XR
12.3(7)XS
12.3(8)XU
12.3(8)XW
12.3(8)XX
12.3(8)XY
12.3(8)YA
12.3(8)YD
12.3(1)BW
12.3(1a)B
Source: Cisco intranet
19991998 2000 2001 2003

9. SP Cloud Services
(Virtual Private Cloud)
NfV Services
(SP “Network Services”)
VMDCAny Underlay Nimbus
Private
Cloud
Portal/Catalog Prime Service
Catalog
Prime Service Catalog CIAC-CCP Prime Service Catalog/CCP ? PSC
Workflow Prime Fulfillment Prime Fulfillment CIAC-CPO OpenStack – Heat / CPO CIAC CIAC
Intercloud
CIAC/PF
OS-Heat Intercloud
VM Orch OpenStack -Nova OpenStack -Nova CIAC / CLM
UCSD
OpenStack -Nova VMWare, OpenStack -Nova
Intercloud
OS
Intercloud
Elasticity NSO (ESC) NSO (ESC) Built into Orch ESC Embrane? ESC (NSO) /
Embrane?
ESC (NSO) or CIAC?
Net Orch &
Controllers
ODL, NSO, QW ODL, NSO, QW, APIC/OS
Neutron & PIs
PNSC->
APIC/NSO
OpenStack – Neutron & PIs APIC, UCSD APIC, APIC-EM,
UCSD
ODL / APIC
Foundation
Srv Chain Provided in Orch Provided in Orch, EPG -> NSH Provided in Orch EPG-> NSH EPG EPG ->NSH
Hypervisor KVM KVM Multi VMWare KVM / Multi VMware,
HyperV
VMware, Multi
OS Distribution Ubuntu / RH? Ubuntu / RH? RH NA Ubuntu / RH? NA Ubuntu, RH
Routing vPEf, VTM APIC-VTM Visibility Csr1kv->EPG EPG EPG EPG, n1kv vPEf/EPG
Tunneling MPLS GRE MPLS GRE
NVxLAN, VLAN, ..
? VxLAN NVxLAN, VLAN, .. NVxLAN, VLAN,
..
Multiple
Intercloud
VxLAN/Others
Intercloud
Ent DC
Nexus 9K Underlay
CCS
Service Provider Enterprise
Directional
Hybrid
Cloud
Towards a
Common
Stack
InterCloud Directional
Source : Jay Gardner 2014
Orchestration
Functions

10. システムとしての生命 - 抗エントロピー
http://home.q08.itscom.net/ryo-tai/ecosys.htm http://www.med.osaka-u.ac.jp/pub/pharma2/singaku/
Wikipedia
「細胞はつくることより
も、壊すことの方をず
っと大切にしている」
（福岡伸一）
https://booklive.jp/product/index/title_id/40005209/vol_no/008
• 開放系 • 階層性
• 壊す • ゆらぎ
非決定論的
生命活動を構成す
る多数の階層のそ
れぞれにおいて、
下の階層の勢いを
もらって上位の階
層が「わきあがる」
http://photosyn.jp/journal/sectio
ns/kaiho61-4.pdf
非閉鎖系

11. Cisco’s System Design Principle 生体に学ぶ - 複雑適応系
http://daniel-mclaughlin.com/wp/tag/complex-
adaptive-systems/
https://qiita.com/mkohno/items/0c02ef8f76415208bd4e

12. 複雑適応系とは
• 自らを取り巻く環境と、自分とその環境との相互作用に関する情報を得て、
その情報の中に規則性を見出すこと
• それらの規則性を一種の「スキーマ」またはモデルへと圧縮し、そのス
キーマを基に現実の世界で行動すること
複雑適応系の特徴 by Murray Gell-Mann
マレイ・ゲルマン 「クォークとジャガー」 草思社

13. 複雑適応系とは
複雑適応系はどのように動くか by Murray Gell-Mann
ふるまいとその結果を含む以前のデータ
要約し予測するスキーマ（競合する多くのものの一つ）
記述、予測、ふるまい（現実の世界）
結果（現実の世界）
規則性の確認と圧縮
修正する現在のデータ
スキーマの生き残りと
スキーマ間の競合に
及ぼされる淘汰圧
マレイ・ゲルマン 「クォークとジャガー」 草思社

14. 複雑適応系とは by John H. Holland
吉永良正 「複雑系とは何か」 講談社現代新書
• 並列に働く数多くの「エージェント」 (つまり要素的な機能単位) のネットワークで
あって、そこではシステムの制御は高度に分散化されている。
• 複雑適応系は開かれたシステムであり、新しい可能性がつねにシステムその
ものから自発的に生み出される。このようなシステムにとっては「平衡状態」という
概念は何の意味ももたない。システムはつねに展開中で、推移の途上にある。平
衡状態とはシステムの死にほかならない。

15. 複雑適応系の適用 – 経済
古典的な経済学 複雑適応系的経済学
収穫逓減 収穫逓増
19世紀の物理学に基本をおく
（均衡、安定、決定論的ダイナミクス）
生物学に基本をおく
（構造、パターン、自己組織化、生命サイクル）
要素は量と価格
（需要と供給で均衡する）
要素はパターンと可能性
（常に時とともに変動する）
対象を構造的に単純なものとみなす 対象を本質的に複雑なものとみなす
ミッチェル・ワードロップ 「複雑系」 新潮社
収穫逓増と経路依存
ロックイン
予測不可能性

16. 複雑適応系の適用 – システム設計
従来のシステム設計 複雑適応系的システム設計
目的、ゴールが明確 目的、ゴールは必ずしも明確でない場合がある
複雑さ、あいまいさを減らす 複雑さ、あいまいさを扱う
要素還元 (breakdown structure)を重視 関連性（Feed-back, Feed-forward）を重視
設計し、実装する 観測し、修正する
トップダウン的 ボトムアップ的
Sustainability
持続可能性
Robustness
致命的な状況に陥る前に
ポートフォリオを策定しなおす
私の理解

17. いい加減であることは重要
http://www.aics.riken.jp/archives/sympo/2010/1-yanagida.pdf
• 厳密に予測を立て備えても，予測し得ないことは起こる
• 堅く設計したものほど脆い
• 「壊れないシステム」よりも，
「壊れても大丈夫なシステム」
• 死ぬこと以外はかすり傷
• ものごとには必ず良い面と悪
い面がある à 良い面だけ受
け取る

18. 多様性は重要
• “絶対的に正しい” 技術というものは存在しない
• 競争や淘汰を経て生き残った技術は堅牢である
• 不確定な環境においては，多様性は必要
- “Disruption”はシステムにとって危機であるが、そのシステムが多様
である場合、そのいずれかの要素がそれを受容し、取込み、発展させ
ることができる
- 多様性のみが、多様性に対処できる
(R. Ashby)
http://pcp.vub.ac.be/Books/AshbyReqVar.pdf

19. • 思い続ける
- 自らの高揚感，Visionを大切に
• 適応する
- 何が幸いするかわからない
- 転んでもただでは起きない
• システム理論を味方につける
- 多視点，多様性
- 階層，メタ
- 相互作用，観測，調整
仕事・キャリアについて