第32回「SDNをみんなのものに。OpenDaylight Projectの試みとSDN 2014年への期待。」(2013/12/19 on しすなま!)

IBM System Networking製品技術推進

第32回シス生！
「SDNをみんなのものに。
OpenDaylight Projectの試みとSDN 2014年への期待。」

© 2013 IBM Corporation

自己紹介
日本電気株式会社ＩＴプラットフォーム事業部所属
シニアマネージャ
工藤雅司
▌日本電気株式会社に入社後、UNIX系OS、ミドルウェアなど基盤
ソフトウェア開発に従事。
▌現在、商用SDN/OpenFlowコントローラであるUniverge PF6800
開発を担当
▌OpenDaylightで、VTN（Virtual Tenant Network）プロジェクト推進
６月にプロジェクトとして承認
ベースコントローラとのインテグレーション推進
貢献した仮想ネットワーク技術 VTN は製品コードと sync し、
商用品質担保
Page 2

© NEC Corporation 2013

第32回シス生！「SDNをみんなのものに！」
自己紹介
板場幹生（いたばみきお）
– L2サーティファイドITスペシャリスト
– 「アプリケーション開発、メインフレーム端末エミュレーションソフトウェア等の開発
を経て、ネットワークのインテグレーションやコンサルティングのプロジェクトに携
わる。IBMワールドワイドのネットワーク技術コミュニティ、IBM Center of
Excellence メンバー。現在IBMのSDN製品の日本における事業開発に携わる。」
池上竜之（いけがみたつゆき）
– ISE アドバイザリーITスペシャリスト
– 「主に金融機関のお客様のネットワークの統合プロジェクトにSEとして参画した
後、主にスイッチ製品について現場担当者やユーザー企業への技術支援を行
っている。近年はSDNをはじめとした先進技術やサーバーインフラも含む仮想
化技術に取り組み、各種技術文書の発行やセミナーの実施等を行う。」
牛尾愛誠（うしおよしさと）
– ビジネス開発部システムネットワーキング技術推進担当
– 「２、３のサーバーベンダーで、通算２0年以上、サーバー製品のカーネル分野を
中心に作業したのち、この５年ほど前から、データーセンター向けネットワーク
機器とネットワーク仮想化製品の技術推進とビジネス推進を担当しています。」

アジェンダ
① はじめに
• OpenFlowを例とするSDNの価値と沿革
• ネットワーク仮想化とネットワーク管理の革新
• Software Definedってどういうことか
• OpenFlow仕様の変遷
• ONFとワークグループ
② ODPの設立趣旨と沿革と運営（工藤様資料 OpenDaylight設立趣旨と沿革）
③ Hydrogenリリースのご紹介（工藤様資料 Hydrogenリリースのご紹介）
④ ODPコミュニティーへの参加 (工藤様資料 ODPコミュニティーへの参加）
⑤ ODPの利用とご紹介

(工藤様資料 ODPの利用とFederation, Demo?）

⑥ ディスカッション
1)これらかのエンジニアはなにをどう学ぶべきか
• インフラエンジニア、ネットワークエンジニア、アプリケーションエンジニア
2)２つ実装モデルOverlayとOpenFlowはどこでどのように使うべきか。
• (データセンター？における）ファブリックネットワークのあり方
3)歴史は繰り返すというが、SDNにおける集中と分散の今後の行方
• CD分離における集中と分散の行方
• PoDもしくはフェデレーションの行方
4)OpenDaylight Projectの試みとSDNの2014年への期待

第32回シス生！「SDNをみんなのものに！」

１

はじめに

２

OpenDaylight Projectのご紹介
A
B

Hydrogenリリースのご紹介

C

OpenDaylight Projectへの参加

D
３

OpenDaylight Projectのご設立趣旨と沿革

OpenDaylight Projectの利用

ディスカッション


クラウド時代のデータセンターネットワークの特徴
①サーバー仮想化の広がりと高密度化

②トラフィックパターンのE-W化

WAN
Core Layer

Now

Aggregation Layer

VM

Layer2

Access Layer

VM

SAN

IDC Japan as of Apr 11, 2013
③データセンターですすむ10G化

④多様で大量な爆発的データ発生
Workload
要最適化

Now

Big Data
発生
Ethernet

Storage I/O
データ流入
6

CREHAN RESERCH Inc. / Intel Corp.

Deployment
要迅速化

クラウド時代の新たなDCネットワーク要件
従来型ネットワーク

現在求められるネットワーク

全て事前に設計/テストされ、導入時に
全て事前に設計/テストされ、導入時に
決定、手動による変更が必要な、固定
決定、手動による変更が必要な、固定
的かつ静的なネットワーク
的かつ静的なネットワーク

スモールスタートや迅速なデプロイメン
ト、動的ネットワーク変更、自動化が日
常的に存在する動的なネットワーク

VLAN数などの既存の物理ネットワー
VLAN数などの既存の物理ネットワー
クの制限を前提に設計された柔軟度の
クの制限を前提に設計された柔軟度の
低いネットワーク
低いネットワーク

機器の物理属性が抽象化され、機器特性
に拘束されないスケーラブルな柔軟性の
高いネットワーク

高価でインテリジェントなネットワー
高価でインテリジェントなネットワー
ク機器を分散配置したネットワーク
ク機器を分散配置したネットワーク

安価に機能のデプロイメントが可能な、資
源のプール管理を実現する、集中管理型の
仮想ネットワーク

職人芸的な構築スタイル

7

ＩＴ

ビジネス

開発


SDN (Software Defined Networking) とは
従来型ネットワーク
単一の各装置が、①データ転送機能（データプ
レーン）②制御機能（コントロールプレーン）
③管理機能（マネージメントプレーン）といっ
た、すべて機能を保有し、固有の個性を持つイ
ンテリジェントな機器。ネットワークは、これ
らの自律的に稼働する機器の連携による分散処
理。

Software Defined Networking
①データ転送機能（データプレーン）と、②制御機
能（コントロールプレーン）③管理機能（マネージ
メントプレーン）とを分離し、ネットワーク全体を
個性のない巨大なリソースプールとみなし、制御機
能と管理機能を担うソフトウェアによって、迅速な
アプリ連携や一元的な制御を可能とする統合管理。

コントローラ

APIs

管理機能
制御機能

管理機能

データ転送機能

制御機能

他コントローラや
アプリケーション

ネットワーク機器

管理機能
制御機能
データt転送機能
管理機能

管理機能

制御機能

制御機能



管理機能
制御機能

プール


8


OpenFlowにみる、SDN的な価値
経路制御
構成管理

お客様にとっての価値

マルチベンダー環境でも、標準化されたプロトコルで
ネットワーク機器を一元管理、個々の機器の設定作業
からの解放

管理の
OpenFlow コントローラーシンプル化

管理の
最適化

OpenFlow プロトコル
フロー
定義ルール

統計情報

アクション

無個性化
（プール化）

仮想ネットワーク、物理ネットワークの横断的
なネットワーク全体を掌握するグローバル
ビューの獲得と、プログラムによる管理の自動
化が可能。

管理の
自動化

OpenFlow スイッチ

多重
9
運用化

既存ネットワークの論理的制約（STP、TAG
VLAN数、etc.）からの解放。
外部（ビジネス、アプリケーション、ソフトウェ
ア)からの要求や内部的な要因（機器障害等）に
応じて、ネットワークを動的な柔軟な最適化が
可能に。

転送資源プール
MAC
src

MAC
dst

IP
Src

IP
Dst

TCP
dport

…

Action

Count
(Stats)

*

*

*

5.6.7.8

*

*

port 2

300

FlowTable

OpenFlowの標準化のあゆみ
２０１3−08 OpenFlow Spec 1.4.0
•TLVフォーマットの適用領域の拡大
•Packet-inのreasonコードの明確化
•オプティカルポート情報の充実
•フローテーブルのエビクション対応
•グループポート処理のシングルオペレーション対応
•TCPデフォルトポートの6653への変更
•TLVエンコーディングによる、Capability Negotiationの改善
•スペシャル・マンダトリーテーブル・ミス・フロー・エントリーを使用したテーブルミスサポートの柔軟化
•フロー単位のメータリング機能
•コントローラに受信したいイベントの選択権をあたえ、マルチコントローラのサポートの機能強化
•UDPやDTLS上のPaket-in/Packet-out処理をつかった、補助的なコントローラ接続による、並列処理の推進
•PBB（MAC-in-MAC)）サポート、IPv6ヘッダーハンドリングサポート、オンデマンドフローカウンターのサポート
•スタティック構造から柔軟なTLV構造のエクステンシブル・マッチ・フォーマット（OpenFlow Extensible Match=OXM)
サポート追加
•OXM TLVによる”set-field” パケット・リライトのサポート追加
•IPv6サポート追加
•フェールオーバーのためのマルチコントローラのサポート追加
２０１1−０3 Open Networking Foundation(ONF)設立
・ユーザー主導の団体として、オープンな標準化活動を通じて、SDN/OpenFlowの意義の広報、その適用を推進
２０１０−０２ OpenFlow Spec 1.1.0
•グループ（Groups)概念の追加（マルチキャスト、ブロードキャスト、マルチパス、ロードバランサー、アクティブスタンバイ
対応など、フロー集約を実現）
•マルチテーブル概念の追加(FDBやRoute Tableなどの、ACL以外のスイッチハードウェアテーブルの利用とメタデータ
処理、パイプライン処理、“go-to-next-table” actionの追加）
•LAGやTunnnelサポートのための仮想ポート概念追加
•MPLS.Q-in-Qを含むVLANサポート追加
２００９−１２ OpenFlow Spec 1.0.0
•ACLベースの巨大なシングルテーブル実装概念
•ベンダー固有実装の許容
２００８-08 Stanford 大学のProf. Nick McKeown を中心に、OpenFlow Switch Consortiumで研究開始


Open Networking Foundationのワーキンググループ
マーケティング
エデュケーション
WG

Board Members

加盟団体 122団体（2013/12/19現在）

マイグレーション
WG


オプティカル
トランスポート
WG
アーキテ
クチャ
フレーム
ワーク
WG

ノースバウンド
API

コンフィギュ
レーション＆
マネージ
メントWG

OpenFlow
コントローラー
エクステンシ
ビリティ
WG

OpenFlow
プロトコル
仕様
OpenFlow機能

モビリティ
ワイアレス
WG

OpenFlow
コンフィギュレーション
ポイント

OFCONFIG

フォワーディング
アブストラクション
WG
スイッチの物理構成要素

OpenFlow
準拠テスト
仕様

WG

テスティング＆
インター
オペラビリティ
WG


OpenDaylightとは
December 19, 2013

日本電気株式会社
工藤雅司
www.opendaylight.org

① OpenDaylight設立趣旨と沿革と運営

Page14

SDN – オープン化によりネットワークの新時代が到来

Computer

Network

Conventional
Mainframe
Industry

Current
Computer
Industry

Current
Network
Industry

SDN Industry

Applications

Applications

Applications

Applications

g
nte
I

e
ra t

d

OS

Hardware

U

n
bu
n

led
d

OS

led
d

n
bu
Un
Hardware

g
nte
I

e
ra t

d

OS

Hardware

U

n
bu
n

led
d

OS
led
d
un
nb

U
Hardware

Page15

15

We want to accelerate the adoption of SDN
Vendor
A

Applications
SDN Controller
SDN Hardware

Vendor X

Vendor
B

OpenDaylight code (+Vendor C)
Vendor
D

Vendor
E

Enterprises and Service Providers can deploy and build on
Daylight with fewer vendor lock-in concerns
Vendors can add value above, below , around
And vendors can deliver value faster
The industry adoption rate increases dramatically
Page16

16

OpenDaylightの概要
•

2013年4月設立、非営利共益法人(運営はLinux Foundationに委託)

•

活動内容
• SDNコントローラの開発
•

参加社からコントリビューションを募るとともに、参加社からコミットされた開発リソースに
より商用導入可能なOSSベースのSDNコントローラを開発

• オープンソース化
•

SDNコントローラをOSSとしてユーザやベンダに幅広く提供

• SDN市場の育成
•

•

商用導入可能なSDNコントローラをオープンソースで提供することでSDN市場の立ち上
がりの加速および商用導入を促進

参加社(設立時)
• プラチナ : IBM, Cisco, Citrix, Juniper, Brocade, BigSwitch,
Red Hat, Microsoft, Ericsson
• ゴールド : VMware, NEC
• シルバー: Alcatel-Lucent - Nuage Networks, Arista, 富士通,
HP, Intel, PLUMgrid, Dell

Page17

OpenDaylight活動経緯
コミュニティ活動

イベント

OpenDaylight発足 4/7
M1 7/22
M2 8/19

M4(API freeze) 10/14

2013

M3 9/16

http://www.opendaylight.org/

M5(Code freeze) 11/11

10/22 CloudCon Europ
10/29 NFV#4
11/4 OpenStack Summit@Hong Kong
11/6 IETF Netconf Working Group
11/19 ONF NB-API Kickoff

2014

Hydrogenリリース１月

9/18 OpenDaylight Mini Summit @New Orleans

2/4 OpenDaylight Summit @Santa Clara

Page18

18

Project Framework

Page19

*

Architectural Framework
multi-tenant
virtual
networks

GUI
CLI

network
network
applications,
applications,
orchestration,
orchestration,
and services
and services

integration

L4-L7
service
abstraction
s

OpenStack
Quantum

CloudStack

oVirt

…

OpenDaylight APIs (REST)

topolog
y mgr

stats
mgr

switch /
device
mgr

fwding

…

virtual network
manager

storage
services

L4-L7 service
manager

extensions /
addn’l svcs

service abstraction layer
(plug-in mgr., capability abstractions, …)
OpenFlow
1.0

1.3

Open
switch
API

SAN
(SMI-S)

hw-independent interfaces
and data models

other std. protocols
(ONF, IETF, …)

vendorspecific
interfaces

virtual
forwarding
enhancements

inter-controller
comm

base network service functions

controller
controller
platform
platform

southbound interfaces
southbound interfaces
& protocol plugins
& protocol plugins

data plane interfaces and
data plane interfaces and
enhancements
enhancements
(virtual switches,
(virtual switches,
physical device interfaces)
physical device interfaces)

Page20

20

OpenDaylight Governance
Membership open to all
Business leadership: Board of Directors
Governance, marketing, operations
Technical leadership: Technical Steering Committee (TSC)
Technical direction, project selection, technical decisions
Meritocracy and transparency
Project life-cycle management

Page21

21

Who is OpenDaylight?
(Corporate sponsors)

Page22

*

Who is OpenDaylight? (community)
•

Like any Open Source Project, OpenDaylight primarily
consists of those who show up to do the work
• Currently commits from over 90 contributors from many different
organizations (and unaffiliated individuals) and growing
•

Running around 100 commits per week and accelerating

• Strong integration and testing community

Page23

*

Project Lifecycle Schematic
All project graduation reviews managed by TSC

proposed
new projects (not yet
part of OpenDaylight)

“bootstrap”

temporary entry point for
projects during startup
phase

incubation

core

nascent projects

mature

projects core to
OpenDaylight platform

successful, active
projects, perhaps with
limited community
Page24

24

② Hydrogenリリースのご紹介

Page25

OpenDaylight Simultaneous Release
▪

OpenDaylight is multi-project
▪ 15 projects currently in “bootstrap” or “incubation”
▪

Bringing components together in a simultaneous release

▪ Code name: Hydrogen
▪ Planned due date: 4Q, 2013
▪ Several “editions” to group related functionality together
▪ base, virtualization, service provider
▪ virtualization edition will provide OpenStack integration
Page26

*

Projects in the “Hydrogen” Release

Page27

27

Hydrogen Release (Dec 2013)
VTN
Coordinator

Management
GUI/CLI

OpenStack
Neutron

DDoS
Protection

Network Applications
Orchestration & Services


Topology
Mgr

Base
Stats
Mgr

Shortest
Network Service Functions
Switch
Host
Path
Mgr
Tracker
Forwarding

Affinity
Service
Network
Config

LISP
Service

OpenStack Service
VTN
Manager

Controller Platform
DOVE Mgr

Service Abstraction Layer (SAL)
(plug-in mgr., capability abstractions, flow programming, inventory, …)
OpenFlow
1.0

1.3

OpenFlow Enabled
Devices

Page28

NETCONF

OVSDB

Open vSwitches

SNMP

BGP-LS

PCEP

LISP

Additional Virtual &
Physical Devices

Southbound Interfaces
& Protocol Plugins

Data Plane Elements
(Virtual Switches,
Physical Device
Interfaces)

VTN: Virtual Tenant Network
DOVE: Distributed Overlay Virtual Ethernet
DDoS: Distributed Denial Of Service
LISP: Locator/Identifier Separation Protocol
OVSDB: Open vSwitch DataBase Protocol
BGP: Border Gateway Protocol
PCEP: Path Computation Element Communication Protocol
SNMP: Simple Network Management Protocol

Base Edition

Management
GUI/CLI

Topology
Mgr

Shortest
Base Network Service Functions
Switch
Host
Stats
Path
Mgr
Tracker
Mgr
Forwarding

Network
Config

Controller Platform

OpenFlow
1.0

1.3

OpenFlow Enabled
Devices

Page29

& Protocol Plugins

NETCONF

Open vSwitches

Physical Devices

Data Plane Elements
(Virtual Switches,
Physical Device
Interfaces)


Virtualization Edition
VTN
Coordinator

Management
GUI/CLI

OpenStack
Neutron

DDoS
Protection



Topology
Mgr

Base
Stats
Mgr

Shortest
Network Service Functions
Switch
Host
Path
Mgr
Tracker
Forwarding

Affinity
Service
Network
Config

OpenStack Service
VTN
Manager

DOVE
Mgr

Controller Platform

OpenFlow
1.0

1.3

OpenFlow Enabled
Devices

Page30

NETCONF

& Protocol Plugins

OVSDB

Open vSwitches

Physical Devices

Data Plane Elements
(Virtual Switches,
Physical Device
Interfaces)


Service Provider Edition
DDoS
Protection

Management
GUI/CLI



Topology
Mgr

Shortest
Base Network Service Functions
Switch
Host
Stats
Path
Mgr
Tracker
Mgr
Forwarding

Affinity
Service

LISP
Service

Network
Config

Controller Platform

OpenFlow
1.0

1.3

OpenFlow Enabled
Devices

Page31

SNMP

NETCONF

Open vSwitches

BGP-LS

PCEP

LISP

Physical Devices

& Protocol Plugins

Data Plane Elements
(Virtual Switches,
Physical Device
Interfaces)


③ ODPコミュニティへの参加

Page32

Progress through Innovation
Membership open to all
No charge for individual developers
Fee-based vendor membership to provide common
resources
Developers can contribute code at the individual level — no
money necessary
Eclipse Public License (EPL)

Page33

33

Development Infrastructure
OpenDaylight Infrastructure consists of:
•
•
•
•
•
•
•

SCM: git (OpenDaylight git)
Code Review: Gerrit (OpenDaylight Gerrit)
Continuous Integration: Jenkins (OpenDaylight Jenkins)
Artifact Repo: Nexus (OpenDaylight Nexus)
Quality Management: Sonar (OpenDaylight Sonar)
Bug Tracking: Bugzilla (OpenDaylight Bugzilla)
Wiki: MediaWiki (OpenDaylight Wiki)

Page34

Code Flow
Code Review
Contributo
r

Continuous Integration

Gerrit

Jenkins

Committer

Authoritative
Git Repo

Development Nexus
Artifact Repos

1. Pull code
2. Pull dependent artifacts as part of build
3. Hack code
4. Push code (into HEAD:refs/for/<branch>)

5. Trigger Jenkins Verification

7. Indicates patch verified

6. Runs Verification CI

8. Gets patch to review
9. Reviews patch
10. Submits patch

11. Merge patch into <branch>
12. Trigger Jenkins
Merge CI

13. Run’s Merge CI
14. Upload new artifacts

Page35

Resources
Publications, Projects, Software (location):
Wiki: https://wiki.opendaylight.org/view/Main_Page
Documentation; includes the project list
Code: git clone
https://git.opendaylight.org/gerrit/p/<PROJECT_NAME>.git

IRC: #opendaylight on Freenode
Open mailing lists: lists.opendaylight.org

Page36

36

Getting started with OpenDaylight
Developer documentation: wiki.opendaylight.org
List of current projects in various states
Links to documentation on current projects, e.g., how to get/build
code, architecture, etc.
Information on proposing new projects for OpenDaylight
TSC and Technical Work Stream meeting information

Page37

37

Getting involved in OpenDaylight
Open mailing lists: lists.opendaylight.org
Discussion groups on specific projects
Cross-project discussions
Announcements

Page38

38

④ ODPの利用とFederation、Demo

Page39

OpenDaylightコントローラの活用
• コントローラへのサービスモジュールの追加
• NB-APIの活用
• ネットワークアプライアンスとの連携
• ネットワークサービス追加（Defense4all）
• 3rdパーティソフトとの連携
• OpenStack連携
• アプリケーションの開発、連携

Page40

サービスモジュールの追加（MD-SAL）

Page41

41

MD-SAL動作例

module node-feature-inventory {
prefix nf;
import opendaylight-inventory {prefix inv};
import yang-ext { prefix ext};
import mount { prefix mount};

Application
Models
Models

augment "/inv:nodes/inv:node" {
ext:context-instance “node";

Path: “/restconf/operational/nodes/NE1/mounted-data/f1”

RESTCONF

Inventory

}

ext:augment-identifier "netconf-node";
mount:mountpoint "mounted-data" {
mount:subtree "/";
}

}

Network
Nodes

Request Routing
NEn

NE1

Routing Table:
NE1
NE2
NEn

f1
...

f2

...

...

f1

NE2

fn
f1

f2

...

...

fn

f2

...

NE1
1
Models
Models

fn
...

...

Netconf

Controller (Container Instance)

...

42

NE2
NEn
2
www.opendaylight.orgn
Models
Models
Models

Models

42

ModelとREST API
• Available Models (https://wiki.opendaylight.org/view/YANG_Tools:Available_Models):
• Yang Extensions for ODL
• Common Base Types:
• IETF (ietf-types, inet-types), Common base flow types, L2 types, IEEE754
floating point types

• Services:
• Topology, Inventory, Flow Programming Services, Tunnels Programming, Affinity
Service

• Protocols:
• OpenFlow, BGP/BGP-LS, PCEP

• Available Controller REST APIs:
• https://wiki.opendaylight.org/view/OpenDaylight_Controller:REST_Reference_and_Authen
tication

Page43

SDNアプリケーション連携
トラフィック統計情報
SDNコントローラ

SDNアプリ

監視

制御

ネットワークパス制御

OpenFlow
ネットワーク
WAN
インターネット
企業内NW

2
4

1

ネットワークアプライアンス
3

サーバ

Page44

OpenStack連携の取り組み
OpenStack Neutron

•

Neutron plugin

OpenDaylight exposes a single
common OpenStack Service
Northbound
• API exposed matches Neutron API
precisely
• multiple implementations of
Neutron networks in OpenDaylight

Neutron Service

VTN
Provider

DOVE
Provider

OpenDaylight

OVS
Provider

•

OpenDaylight OpenStack
Neutron Plugin simply passes
through

• simplifies OpenStack plugin
• pushes complexity to OpenDaylight

Page45

デモ構成
Ubuntu 13.04

eth
0

Browser Client

OpenStack(Havana)

Horizon

OpenDaylight
On Ubuntu 12.10

Control Node
Keystone
Glance
Cinder
Nova-components Neutron server

ML2 Plugin

Network
Node

ODL Driver

OVS-agent
DHCP-agent
L3-agent
Metadata-agent

Compute Node

Exposes REST Interface
for neutron

eth
0
eth0

Neutron Interface

Nova-compute
OVS agent

VTN
Manager

Service abstraction layer
OF Plugin

Open vSwitcht
eth1

Other
APP

Other plugins

Listening OF
Port (6633)
eth1

Page46

Ustreamの放送では、
ここでデモ動画をご覧いただきました。
2013/12/19のしすなま!の録画を
ご覧ください。

Page48


① これらかのエンジニアはなにをどう学ぶべきか
• インフラエンジニア、ネットワークエンジニア、アプリケーションエンジニア
② ２つ実装モデルOverlayとOpenFlowはどこでどのように使うべきか。
• (データセンター？における）ファブリックネットワークのあり方
③ 歴史は繰り返すというが、SDNにおける集中と分散の今後の行方
• CD分離における集中と分散の行方
• PoDもしくはフェデレーションの行方
④ OpenDaylight ProjectのこころみとSDNの2014年への期待


① これらかのエンジニアはなにをどう学ぶべきか

D

D

C

プログラマビリティーモデル

M

C

M

C

M

アプリケーション/サービス

M

C

D

D

IaaS +
リソースオーケストレー
ション

M

C

M

C

D

D

Northbound API

リソース抽象化・最適化

C

C

D

D

仮想化

C

ネットワー
ク

C
D

D
C

C
D

D

物理
Southbound API

M

C

C

C

M
D

D

C

M
D

ビジネス価値の
相違を
サービスの
差別化と多様化へ
既存価値の適用から
新価値の創造作業へ
(ディプロイメントより
プログラミングへの
力点の移動）

M
D

C

M
D

M

C
D

ネットワーク

② 実装モデルOpenFlowとOverlayはどこでどのように使うべきか。
利用者の違いによる、期待されるファブリックネットワークの相違

Core
L3SW

Aggrigation
L2SW

DC事業者

L2SW

Access
L2SW

L2SW

L2SW

L2SW

ハイパースケールでできるだけ
フラットなファブリック・ネットワーク

PoDの適正規模というの
がなんだかありそう

Server

従来型DCネットワーク
の3階層モデル

Enterprise
事業者

業務単位で
ホップ数が均等で
アクティブ・アクティブな
経路通信をサポートする
PoD


ホップ・バイ・ホップ型

オーバーレイ型

å

オーバレイ
コントローラ

SDN
コントローラ
管理機能
制御機能

管理機能



制御機能

SDN対応スイッチ

長所
•トラフィックの質や量と、SLAなどのビジ
ネスニーズ等に合わせて、帯域制御などを
含む、トラフィックをフロー単位に詳細に
制御することが可能。
短所
•すべてのスイッチが同一のSDN方式で稼働
する必要性。
•スケーラビリティー
SDN (Software Defined Networking)
53

既存L2/L3スイッチ

長所
•既存のIPネットワーク資産を有効活用し、
柔軟かつ迅速にend-to-endの仮想ネット
ワークをスケーラブルに構築可能。
短所
•ノードごとの帯域制御など

従来型ネットワーク、
OpenFlowを問わない
物理ネットワーク


DCNにおけるPoD実装のこれから主流モデルはどれで、その支配的要素は
なにか
Openflow
fabric

OpenFlow
コントローラ

overlay

Openflow
fabric

OpenFlow NetworkをOverlyでつなぐモデル
管理機能
制御機能

overlay


Openflow Fabric

overlay
legacy

legacy
openflow
SDN
コントローラ

要素技術の
長所や制約

管理機能

利用者側の
組織構造や
利用目的

制御機能

overlay

overlay

legacy

legacy

Overlay NetworkをOpenFlowでつなぐモデル

overlay


TCO
Overly Fabric

Openflow
fabric
ハイブリッドモデル

54

注 PoD間をLagacyでつなぐモデルはあえて除外


③ SDNにおける集中と分散の今後の行方
CD分離における集中と分散の問題


ハイブリッドSDNモデル

NFV型・先進的
SDNモデル




管理機能

API保有のレガシーモデル

管理機能

仮想管理機能

制御機能

制御機能

仮想制御機能

オーソドックスなSDNモデル

ベンダー
固有CLI
SNMP

OpenFlow

分散型
エッジ
オーバー
レイ

ハイブリッド型
OpenFlow

仮想データ
転送機能

レガシーモデル

管理機能

管理機能

制御機能

制御機能




制御機能
制御機能
データ
転送機能

制御機能



ONOS
Distributed Network OS
Network Graph Northbound Abstraction

ONOS

Horizontally Scalable
Highly Available
Built using open source components

Version 0.1

Status

- Flow API, Shortest Path computation, Sample application
- Build & QA ( Jenkins, Sanity Tests, Perf/Scale Tests, CHO)
- Deployment in progress at REANNZ (SDN-IP peering)

Exploring performance & reactive computation frameworks

Next

Expand graph abstraction for more types of network state
Control functions: intra-domain & inter-domain routing
Example use cases: traffic engineering, dynamic virtual networks
on demand, …

ONOS High Level
Architecture
Network Graph

Titan Graph DB

Eventually consistent

Cassandra In-Memory
DHT
Distributed Registry

Zookeeper

Strongly Consistent

Instance 1

OpenFlow
Controller
+

Instance 2

OpenFlow
Controller+

Instance 3

OpenFlow
Controller+

Host

+Floodlight
Drivers

Host

Host


④ SDNの2014年への期待


SDNの訴求価値と課題の分析
SDN特性

訴求価値
管理の

集中管理

シンプル化

セルフ・プロ
ビジョニング
支援

hop-by-hop型

デプロイメント
の迅速性

付随課題

管理の

フェデレー
ション

物理と機能の

デプロイメント
の迅速性

トラブル
分析技術

SDNオーケス

現行との

トレーター
コミュニティー

革新技術

トポロジー
フリー

（高最適化）

発展途上

二重管理

技術
資源の効果
的運用・最適
化

操作の柔軟性
資源の効果
的運用・最適
化

革新技術

発展途上

トラフィック・
エンジニアリ
ング支援

技術
資源の効果
的運用・最適
化

マイグレーショ

構成変更の
自動化
マルチ
テナント対応

プール管理
マルチ
テナント対応

マルチ
ビジネス価値
サービス反映

BYOD
収容機能

ハイパー
スケール性

プログラマビリ

スケール性

DC
統合機能

マルチ
テナント対応

IaaSとの
統合管理

ティー
ハイパー

ン方法の開発

ビジネス価値
サービス反映

テナント対応

IaaSとの
統合管理

運用

トポロジー
フリー（既存
資源利用）

資源の
セキュリティ
サービス・
チェーン支援

アプローチ

シンプル化

分離（仮想化）

資源の
可視化

Overlay型

スケール制限

ハイパー

ベンダー

標準化

ロックイン
OSS 化

スケール性
要素技術機能

全面的な
要OF対応

DC
統合機能

帯域制御

帯域制御

改善

ベンダー中立
性

Capex/Opex
削減
60

TCO削減


事業者ごとのSDNの訴求価値の相違
SDN特性

訴求価値

◎必須 ◎重要 ○望ましい △注目 ●不要

DC事業向SDN

キャリア向SDN

LE向
SDN

SMB向
SDN

事業者
側訴求
価値

使用者
側訴求
価値

事業者
側訴求
価値

使用者
側訴求
価値

使用者
側訴求
価値

使用者
側訴求
価値

管理のシンプル化（集中管理）

◎

◎

◎

◎

◎

◎

資源の可視化

◎

◎

◎

◎

◎

◎

資源運用の最適化

◎

◎

◎

◎

◎

○

◎

△

△

◎

◎

○

多様なデバイス収容機能（BYOD支援)

△

◎

●

○

◎

◎

デプロイメントの迅速性

◎

◎

◎

◎

◎

●

ビジネス価値によるサービス差別化

◎

△

◎

◎

●

●

セルフ・プロビジョニング支援

◎

◎

◎

◎

○

○

トラフィック・エンジニアリング支援

△

●

◎

●

●

●

◎

◎

○

◎

◎

◎

構成変更の自動化

◎

◎

◎

◎

◎

○

IaaSとの統合管理

◎

◎

○

◎

○

●

マルチテナンシー

マルチテナント対応

◎

△

◎

◎

○

●

スケールアウト属性

ハイパースケール性

◎

△

◎

◎

●

●

◎

◎

◎

◎

◎

集中管理
モデル
資源の抽象化

トポロジー・フリー(既存資産の有効活用）

資源の高度最適化
機能

セキュリティー対応・サービスチェイン支援
プログラマビリティー

DC統合
61

DC統合機能

○


OpenDaylight Controllerの導入

バックアップ１


OpenDaylight Controllerの導入手順
OpenDaylight Controllerの導入手順を説明します。
前提
– 使用機材
• MacBook Pro Retina 13 MAC OS X 10.9.1 (Maveriks)
– 前提ソフトウェア
• Java Development Kit(JDK) version 1.7以上
以下のサイトから、2013/12/18現在、最新版JDK SE 7u45をダウンロードできます。
http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html

• Make Utility appach-maven 3.04以上
以下のサイトから, 2013/12/18現在、最新版maven-3.1.1をダウンロードできます。
http://maven.apache.org/download.cgi

• リリース確認
kaos:~ yushio$ mvn -v
Apache Maven 3.1.1 (0728685237757ffbf44136acec0402957f723d9a; 2013-09-18
00:22:22+0900)
Maven home: /Users/yushio/apache-maven-3.1.1
Java version: 1.7.0_45, vendor: Oracle Corporation
Java home: /Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.7.0_45.jdk/Contents/Home/jre
Default locale: ja_JP, platform encoding: UTF-8
OS name: "mac os x", version: "10.9.1", arch: "x86_64", family: "mac"
kaos:~ yushio$
64


OpenDaylight Controllerの導入手順つづき

使用環境の設定作業
– 参考までに、.bash_profileを例示します
kaos:~ yushio$ cat ~/.bash_profile
export M2_HOME=/Users/yushio/apache-maven-3.1.1
export PATH=$PATH:$M2_HOME/bin
export JAVA_HOME=/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.7.0_45.jdk/Contents/Home
kaos:~ yushio$

65



1. OpenDaylight Controllerソースコードの入手
kaos:OpenFlow yushio$ mkdir OpenDaylight
kaos:OpenFlow yushio$ cd OpenDaylight
kaos:OpenDaylight yushio$ git clone https://git.opendaylight.org/gerrit/p/controller.git
・・・・

1. OpenDaylight Controllerのビルド
kaos:OpenDaylight yushio$ cd controller/opendaylight/distribution/opendaylight/
kaos:opendaylight yushio$ mvn clean install -DskipTests
[INFO] Scanning for projects...
・・・・

1. OpenDaylight Controllerの起動
kaos:opendaylight yushio$ cd target/distribution.opendaylightosgipackage/opendaylight/
kaos:opendaylight yushio$ ./run.sh
・・・・

66



4. スクリーン出力

参考資料
https://wiki.opendaylight.org/view/OpenDaylight_Controller:Pulling,_Hacking,_and_Pushing_the_Code_from_the_CLI
67


Hydrogenリリース内のプロジェクト

バックアップ２


Projects in the Simultaneous Release
Controller

OpenFlow Protocol

VTN

OpenFlow SB Plugin

OpenDove

OVSDB

Affinity Management Service

SNMP4SDN

LISP Mapping Service
Yang Tools
Defense4All
BGP-LS/PCEP


69

Controller
Contributed by Cisco
Includes:

Includes(cont) :
Stats Manager

Base OSGI Framework

GUI

HA,Clustering

Topology Manager

Service Abstraction
Layer (SAL)

and more…
Controller Release Plan

OF 1.0 SB Plugin
ND API
Hosttracker

70

Controller


71

VTN
Contributed by NEC
Existing NEC Virtual
Tenant Network
Technology
Virtualizes network for
multiple tenants
vBridge, vRouter
VTN Release Plan


72

OpenDOVE
Contributed by IBM
Virtualizes Network using
VXLAN
Uses custom control plane
instead of multicast
OpenDove Release Plan


74

OpenDove


75

Contributed by Plexxi
Service for storing Affinity
Information
Affinity Information allows
association of metadata
about workload

Examples:
Hop Count Sensitive
Isolate
Encrypt
Class of Service

Affinity Release Plan


76



77



78

Contributed by
Contextream with Cisco
Programmable LISP
Mapping Service
May include functions to:
Associate users to flows
Chain service flows
LISP Release Plan


79



80

Yang Tools
Provides tooling to build
Java bindings in yang from
yang models
Supporting tooling for
Model Driven SAL
Yang Tools Release Plan


81

Defense4All
Contributed by Radware
Provides DDOS detection
and mitgation
Designed to allow plugging
in additional detection and
mitigation strategies
Defense4All Release Plan


82

Defense4All


83

BGP-LS/PCEP
Provides support for
discovering topology via
BGP-LS
Provides support for path
programming via PCEP
BGP-LS/PCEP Release
Plan


84

OpenFlow Protocol Library
Contributed by Pantheon
Provides OpenFlow
Protocol Stack for OF 1.0,
1.3+
Supports extensibility
from 3rd party bundles
Vendor actions
Vendor Matches
OpenFlow Proto Lib
Release Plan

85

OpenFlow SouthBound Plugin
Joint project between
IBM/Ericsson/Cisco
Provides OF 1.0, 1.3+
Southbound plugin for
Controller
Based on OF Protocol
Library project
OpenFlow Plugin Release
Plan


86

OVSDB
Contributed by Individuals
at University of Kentucky
Allows Controller to
configure OVS using
OVSDB
OVSDB Release Plan


87

OVSDB


88

SNMP4SDN
Contributed by ITRI
Allows Controller to carry
out some configuration
tasks via SNMP
SNMP4SDN Release Plan


89

SNMP4SDN


90

第32回「SDNをみんなのものに。OpenDaylight Projectの試みとSDN 2014年への期待。」(2013/12/19 on しすなま!)

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