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OpenStackプロジェクトの全体像
                ~詳細編~




                            2011年12月1日
                           株式会社NTTデータ
                                 伊藤雅典
自己紹介

氏名
 伊藤 雅典 (いとう まさのり)
所属
 株式会社NTTデータ 技術開発本部 ITアーキテクチャソリューションセンタ

担当業務
 NTTデータの総合クラウドサービス BizXaaS™ (http://bizxaas.net/)の、
 「フルOSSクラウド構築ソリューション」 の開発ほかに従事
         http://www.nttdata.co.jp/release/2010/040801.html
  現在は、OpenStackやインタークラウド連携技術に注力中

活動領域
 専門は、OS・仮想化・ネットワーク等のプラットフォーム系技術一般
 Open Cloud Campus、日本OpenStackユーザ会(JOSUG)、
 VIOPS TransSIG、GICTF等で活動中。そのほか、各種記事執筆など。
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本講演のフォーカスポイント

• 「セルフサービス型」の
  リソース(VM、ストレージ、NW…)貸出タイプの
  クラウド基盤を
• 「オープンソース」で構築するノウハウ
を
• 「OpenStack」 を中心に

ご紹介します




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INDEX

01    クラウドのモデル
02    IaaS 基盤に求められる要件
03    IaaS 基盤を構成する要素技術
04    オープンソースな IaaS 基盤のいろいろ
05    ネットワークの観点からみた代表的な OSS IaaS基盤
06    OpenStack の概要と今後の動向
07    デモ
08    まとめ




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01 クラウドのモデル




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利用者視点で見たクラウドとは

情報システムを「保有せずに利用する」サービス形態
利用者は「ネットワークの向こう側」からサービスを受ける
「ネットワークの向こう側」がどうなっているかを知る必要はない




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クラウドのサービスモデル

     種類                                   解説                               柔軟性

                                             ユーザはハードを意識せずに                   低
    SaaS                                     アプリケーションを利用可能
                                                                       • アプリケーションとして
                  CRM・ERPなどの業務ア
                              ア
                  プリケーションを提供
                  プリケーション                                                サービスが完成している
   Software
                                                                         ため、変更には改修が
  as a Service                                       AP         AP
                                                                         伴う
                                          SaaS基盤(テナント管理・認証等)

                                             ユーザはハードを意識せずに                   中
    PaaS          ミドルウェア・フレーム                アプリケーションを開発可能             • アプリケーション開発を行
                  ワーク等アプリケーション                                           うための基盤であるため、
    Platform      実行環境を提供
                  実行環境                                    ミドルウェア         仕様変更等は比較的反
  as a Service                                                           映し易い
                                                          開発ツール
                                          開発環境


                                             ユーザはハードを意識せずに                   高
     IaaS                                    リソースを利用可能                 • アプリケーションを動作
                    CPU・メモリ・ネットワー
                    ク・ストレージなどのリ リ                                        させるインフラであるた
Infrastructure as a ソース
                    ソースを提供                                               め、サービスの要求ス
                                                          メモリ   メモリ
    Service                                          リソース                ペックにあわせて自由に
                                          仮想サーバ           CPU    CPU     変更が可能


                                               本日はこのレイヤにフォーカスします
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クラウドのサービス形態

                                                                  オンプレミスのプライベートクラ
                                                                  ウドと外部パブリッククラウドを
                                            パブリッククラウド                 組み合わせた
                                                                   「ハイブリッド・クラウド」へ
                                            コミュニティクラウド
                            プライベート                           プライベート
                             クラウド                             クラウド




特             プライベートクラウド                        コミュニティクラウド            パブリッククラウド
徴
      •単一機関内で利用                             •特定組織間で共有             •一般共有
       (例 社内ポータル)                            (例 共同センター)            (例 ECサイト)
      •個別機関毎に構築するため、細かな                     •コミュニティが定めた範囲内でユーザの   •汎用性が求められるため、個別の要
       要求仕様にも適合可能                            要求仕様に適合可能             求仕様には適合しにくい
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02 IaaS クラウドの基盤に求められる要件




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IaaS基盤に求められる要件

• 外部要件
    • 典型的なSLAはVMレベルの可用性
        • Amazon EC2では、可用性 99.95%(年間停止時間 4.4時間)
    • 柔軟でセキュアな(アイソレーションされた)ネットワークモデル
    • セキュリティ
        • 暗号化の強度、データの置き場所
    • 迅速性(弾力性=Elasticity)
        • オーダを受けてから人力でデプロイでは、ただの仮想化統合に
          過ぎない
        →セルフサービス性
    • プログラマビリティ
    • コスト
      :
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IaaS基盤に求められる要件

• 内部要件
    • 拡張性/スケーラビリティ
       • 規模の拡張性だけでなく、新サービスの追加も必要
       →疎結合でモジュラーな構造であること
    • 運用性
       • 日本ではハード/ソフト保守に伴うユーザVMの停止は許容され
         ない
       →LiveMigration等によるユーザVMの移動、VMレベルのHA化の
         考慮の必要性
       →無停止のアップグレード可能性




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IaaS基盤に求められる要件

• 内部要件(続き)
    • 外部接続性
       • 利用率さえ保てれば、オンプレミスのほうがコストは安い。
       • しかし規模の経済の世界で勝負するのは困難。
       →超大規模パブリッククラウド事業者とのハイブリッドクラウドによ
         る解決
       →デファクトなAPIのサポート
    • 保守性
       • オープンソース
       →フルオープンであることが望ましい
       →「現場力」の維持・向上にもつながる


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03 IaaS 基盤を構成する要素技術




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技術要素

要件の実現にあたって必要となる技術要素
• Compute リソースの制御
    • VM(ハイパーバイザ)、コンテナ、物理マシンの作成、削除
    • CPU、メモリ、仮装NICやストレージの、 VMへの割り当て
    • テナントごとのVMの隔離


• Network リソースの制御
    • 仮想的なネットワークの制御、物理ネットワークとのマッピング
    • 物理的なネットワークの制御
    • テナントごとの仮想ネットワークの隔離



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技術要素

• Storage リソース制御
    • VMイメージの格納スペース (Amazon EC2モデルでは揮発性)
      →LiveMigrationから共有ストレージである必要性
      →スケーラビリティと耐故障性
    • 増設ストレージ(不揮発性、外付け)ボリューム
      →スケーラビリティと耐故障性
    • オブジェクトストレージ
      →大容量かつ高スループットのシーケンシャルアクセス




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04 オープンソースな IaaS 基盤のいろいろ




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クラウド(IaaS)基盤構築ソフトのいろいろ

  オープンソース
         OpenStack               http://www.openstack.org/            OpenStack に
                                                                       フォーカスした
         CloudStack              http://www.cloudstack.org/
                                                                      ご紹介をします
         Eucalyptus              http://www.eucalyptus.com/
         OpenNebula              http://www.opennebula.org/
         CloudForms              http://www.redhat.com/solutions/cloud/cloudforms/
         openQRM                 http://www.openqrm.org/
         ProxMox VE              http://www.proxmox.org/
         Abiquo                  http://www.abiquo.com/
         Wakame-vdc              http://wakame.axsh.jp/vdc.html       (国産)
         mYouVan                 http://www.cross-m.co.jp/myouvan/ (国産)
       :
  商用                                                                非常にたくさん
         Nimbula                 http://www.nimbula.com/              あります
         Enomaly                 http://www.enomaly.com/
       :
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05 OpenStack の詳細と今後の動向




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プロジェクト発足の背景

Rackspace社とNASAがOpenStackプロジェクトを
立ち上げた理由                         「今日の科学技術計算では、ますます
                                 大量のストレージと強力な処理能力
• スケーラビリティ(膨大なノード数とデータ量) をオンデマンドで提供することが求め
• 開発のオープン性                       られている」
                                     -NASA CTO(当時)のChris Kemp
• ユーザベースの拡大                     http://www.itmedia.co.jp/enterprise/
                                articles/1007/21/news023.html

                                            “as his (Chris Kemp’s) engineers
                                             attempted to contribute additional
                                             Eucalyptus code to improve its
• コミュニティや開発プロセスをすべて公開する                      ability to scale, they were unable
                                             to do so because some of the
• OSI承認オープンソースライセンスである                       platform's code is open and some
  Apache License 2.0を採用                      isn't.”
                                            http://www.theregister.co.uk/2010/07
• Open Core 戦略は採らず、クローズドな                   /20/why_nasa_is_dropping_eucalyptus_fr
                                            om_its_nebula_cloud/
  エンタープライズ版を作らない
• Ubuntuの運営方法に倣っている
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OpenStack プロジェクトの歴史

  2010/10/07のプロジェクトの発表以降、順調にリリースを重ね、現在
  は2012/04予定の第5版(Essex Release)に向けて活発に開発が進
  んでいる状況。
   NASA/Anso Labs
                             ‘10/5/19
   NASA
                            Nova公開
   Nebula
                                          ’10/7/19   ‘10/10/21   ‘11/2/3     ‘11/4/17

                                        OpenStack     Austin     Bexar        Cactus
                                          発表          リリース       リリース         リリース


   Rackspace社                                                                 Diablo
                                                                  ’11/9/22    リリース
   Rackspace
                                        Swift公開          現在
   Cloud Files
                                                                            Essex
                                                                  ’12/04/05 リリース
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OpenStack とは : 主要な特徴

• 特徴
  • Everything is Open
         • ソースコードも、開発体制もフルオープン


    • Everything as a Service
         • IaaS を実現するためのコアコンポーネント以外にも
           付加価値機能をサービスとしてモジュラーに追加できる構造にな
           っている
         • 実際、RDBMS や LoadBalancer 等をサービス化するプロジェク
           トが動いている




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OpenStack とは : その他の特徴

• 動作プラットフォーム
    • コア開発者は Ubuntu を使用。XenServer も主要PFの1つ
    • RHEL6.x用や、Fedora用のパッケージもサポートされている
    • RHEL5.x系は Python のバージョンが古いため、動作はかなり困難



• サポート対象ハイパーバイザ
    • KVM、XenServer、Hyper-V、VMware、LXC、UML など


• 開発言語
    • Python 2.6/2.7


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主要コンポーネント

OpenStack を構成する5つのコアプロジェクト
• OpenStack Compute
   • 開発コードネーム:       Nova
   • Amazon EC2/EBSに相当(VMやボリューム管理・制御)

• OpenStack Object Storage
   • 開発コードネーム:           Swift
   • Amazon S3に相当(分散オブジェクトストレージ)

• OpenStack Image Registry and Delivery Service
   • 開発コードネーム:           Glance
   • Nova の VMのイメージを管理、配布するproxyコンポーネント
   • Swift等のバックエンドストレージとのゲートウェイとして機能する
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主要コンポーネント

• OpenStack Dashboard
   • 開発コードネーム:         Horizon
   • AWS Management Console に相当
   • Django ベースで開発されたWeb管理コンソール。エンドユーザ向
     け機能のほか、管理者向け機能もロードマップに上がっている。

• OpenStack Identity Service
   • 開発コードネーム:            Keystone
   • Nova と Swift が異なる開発元由来で、認証の考え方にばらつき
     があったため、OpenStack共通の統合認証サービスとして導入され
     た。



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主要コンポーネント

その他の関連プロジェクト
• 仮想ネットワークマネージャ
   • 開発コードネーム:           Quantum(L2)、Melange (L3)、
                         Donabe(NW Container)
   • OpenFlow等のSDNを管理するコンポーネントを独立化
• Database as a Service
   • 開発コードネーム:           RedDwarf
   • Amazon RDSに相当
• LoadBalancer as a Service
   • 開発コードネーム:           Atlas
   • Amazon ELBに相当
等々…

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Novaのアーキテクチャ

モジュラーなコンポーネント群がRPCメッセージを介して協調動作する構造。
外部I/Fは REST API
                                        仮想マシンを稼働させるサーバを選定

                                         Scheduler Node      Compute Node
            Amazon EC2 API /
            OpenStack API                                   稼働中の仮想マシン
                                                            の管理
                      REST

                                          RPC / AMQP
       API Server                                            Network Node
                                          (RabbitMQ)
  ユーザからの要求受付                                                仮想マシンにIPアドレス
                                                            の払出し
                                        REST


                       REST                                  Volume Node
                                               Glance
        Swift
                                         仮想マシンイメージの管理       仮想マシンにAmazon EBS
イメージデータの実体を保持                                               のようなストレージを提供
Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION                                          25
Swiftのアーキテクチャ

外部I/Fを含めてすべてのコンポーネントが REST API で通信、協調動作する構造。

                                           認証サーバ
                                                             Account Server
                                           (Keystone)         Account Server

                                                            Container の一覧を保持




                                           Proxy Server     Container Server
                                             Proxy Server    Container Server

クライアント
swift コマンドのほか、                                              Object の一覧を保持
                                        利用者とストレージノードの
CyberDug や CloudBerry等
                                        間でリクエストを中継する
(curl等でも操作可能)
                                                             Object Server
                                                              Object Server
                                                                Object Server
                                                                 Object Server
                    REST protocol
                                                            Object のデータを保持

Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION                          ストレージノード          26
システム構成例

     エンドユーザPC

                                         インターネット
                                         /イントラネット


     外部ネットワーク


                                                    iptables    物理マシンプール#1

                                                Network                            Volume Node
Glance/      API      Scheduler     Rabbit
                                                 Node                              (AoE/iSCSI)
 Swift      Node        Node         MQ
                                                                 内部ネットワーク


     管理・ストレージ用ネットワーク
                                                                VM       VM   VM        EBSボリューム
                                                                                        EBSボリューム

                                                           Compute
                                                            Node
                                                                     …   Compute
                                                                          Node
             DB
   VM
 Image     (MySQL)
                                                           管理・ストレージ用ネットワーク

 Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION                                                             27
動作例(仮想マシン起動-1)

     エンドユーザPC
                                         インターネット
                                         /イントラネット

                   ① 起動要求
     外部ネットワーク


                                                    iptables    物理マシンプール#1

                                                Network                            Volume Node
Glance/      API      Scheduler     Rabbit
                                                 Node                              (AoE/iSCSI)
 Swift      Node        Node         MQ
                                                                 内部ネットワーク



          ② 情報格納                                                VM       VM   VM        EBSボリューム
                                                                                        EBSボリューム

                                                           Compute
                                                            Node
                                                                     …   Compute
                                                                          Node
             DB
   VM
 Image     (MySQL)
                                                           管理・ストレージ用ネットワーク

 Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION                                                             28
動作例(仮想マシン起動-2)

                                                                  テナントに対応した VLAN を割り当て
     エンドユーザPC
                                                                  (スイッチにはあらかじめ VLANを
                                         インターネット                   作成しておく)
                                         /イントラネット
                                                                      Network Node上で VLAN に対応し
     外部ネットワーク                                                         た I/F (eth1.123等)を作成
                                                                      (テナントのVM群のgateway となる)

                                                    iptables     物理マシンプール#1

                                                Network                               Volume Node
Glance/      API      Scheduler     Rabbit
                                                 Node          ⑤ dhcpd 起動             (AoE/iSCSI)
 Swift      Node        Node         MQ
                                                                  内部ネットワーク


               ④ Compute Node選択要求
                                                                 VM         VM   VM        EBSボリューム
                                                                                           EBSボリューム
                                  ③ NW選択要求                 Compute     …    Compute
                                                            Node             Node
             DB
   VM
 Image     (MySQL)
                                                           管理・ストレージ用ネットワーク

 Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION                                                                29
動作例(仮想マシン起動-3)

     エンドユーザPC                                                        ホスト上で VLAN に対応した I/F
                                         インターネット                     (eth1.123等)を作成
                                         /イントラネット                    上記I/FをVMの仮想NICに bridge
                                                                     接続してVM生成。
     外部ネットワーク


                                                    iptables    物理マシンプール#1

                                                Network                              Volume Node
Glance/      API      Scheduler     Rabbit
                                                 Node                                (AoE/iSCSI)
 Swift      Node        Node         MQ
                                                                 内部ネットワーク



                                                           VM   VM         VM   VM        EBSボリューム
                                                                                          EBSボリューム

                                                           Compute
                                                            Node
                                                                     …     Compute
                                                                            Node
             DB
   VM
 Image     (MySQL)
                       ⑥ VM起動要求                            管理・ストレージ用ネットワーク

 Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION                                                               30
動作例(仮想マシン起動-4)

     エンドユーザPC                                                        内部NW側の private address は
                                         インターネット                     DHCPで割り当てられる。
                                         /イントラネット                    ebtables を利用し、L2でフィルタ
                                                                     が設定される
     外部ネットワーク


                                                    iptables    物理マシンプール#1

                                                Network                              Volume Node
Glance/      API      Scheduler     Rabbit
                                                 Node                                (AoE/iSCSI)
 Swift      Node        Node         MQ
                                                                 内部ネットワーク

                                               ⑧ VM生成
                                                           VM   VM         VM   VM        EBSボリューム
                                                                                          EBSボリューム

                                                           Compute
                                                            Node
                                                                     …     Compute
                                                                            Node
             DB
   VM
 Image     (MySQL)
              ⑦ VM テンプ
                                                           管理・ストレージ用ネットワーク
               レートダウンロード
 Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION                                                               31
動作例(仮想マシン起動-5)

     エンドユーザPC
                                                                     外部通信用の global IP address
                                         インターネット                     は iptables で SNAT/DNAT設定さ
                                         /イントラネット                    れる
                   ⑨ IPアドレス割り
外部ネットワーク           当て要求

                                                    iptables    物理マシンプール#1

                                                Network                              Volume Node
Glance/      API      Scheduler     Rabbit
                                                 Node                                (AoE/iSCSI)
 Swift      Node        Node         MQ
                                                                 内部ネットワーク



         ⑩ 情報格納                   ⑪ IPアドレス                 VM   VM         VM   VM        EBSボリューム
                                                                                          EBSボリューム
                                  割り当て要求                   Compute
                                                            Node
                                                                     …     Compute
                                                                            Node
             DB
   VM
 Image     (MySQL)
                                                           管理・ストレージ用ネットワーク

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ここまでのまとめ

  Novaが利用するのは、Linuxの基本的な機能ばかりです
      仮想NW(VLAN)切り出し                    →   vconfig
      仮想NWへ仮想NICの接続                     →   brctl、libvirt API
      VMへのアドレス割り当て                      →   dhcp
      NATの設定                            →   iptables
      F/Wルールの適用                         →   iptables
      NWフィルタ(Firewall)ルールの設定            →   ebtables、libvirt API
      VMの起動・停止制御                        →   libvirt API
      ボリュームの制御                          →   iSCSI系コマンド
      VMへのボリューム接続                       →   libvirt API
      ボリュームのスナップショット実現                  →   lvm2 系コマンド
    etc.

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OpenStack コミュニティの最新動向

  10月に Design Summit & Conference が開催された
    場所:ボストン
    期間:2011/10/03~07
    参加者:600+名、150+企業、6大陸
    多彩なユーザ事例:
            HP Cloud Service Diabloベースで1000ノード、数PB以上
               現在βサービス中。拠点、設備規模は増強予定
            MercadoLibre     Cactusベースで合計 1000ノード以上
               eBayのパートナー。南米最大の e-commerce事業者
            CERN、Austraria NeCTARプロジェクト → 大陸wide で IPv6網
            KT、SCE America… → 商用で使い始めている
            Samsung が商用Deployを検討中
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OpenStack コミュニティの今後の動向

  ‘12/4/5に第5版(Essex Release)リリース予定
  Essex Releaseの目玉
         Focus on Users →さらなる品質向上
         NovaにおけるVMMによるサポート機能レベルの平準化
         そのほか、Nova, Glance, Dashboard, Keystoneでは、
         Essexでも多くの機能追加がある見込み。
         仮想NW管理系(Quantum、Melange、Donabe)は実用の
         域へ


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国内コミュニティの動向

• OpenCloudCampus
    • ソフトごとにユーザーグループが乱立していた状況を憂慮する有志
      によって形成された、一種のメタ・ユーザーグループです
    • OpenStack、CloudStack、Eucalyputs をはじめ、各種のオープンソ
      ースなクラウド基盤ソフトウェアのイベント開催、情報交換を行って
      います
• 日本OpenStackユーザ会
    • OpenCloudCampusの中核の1つとして、各種イベント等を通して
      情報発信を行っています。
    • HP     http://openstack.jp/
    • ML     http://groups.google.com/group/openstack-ja



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06 ネットワークの観点からみた
                             代表的な OSS IaaS 基盤




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モデルケース

• Amazon EC2のネットワークモデル
    • フラットなネットワーク構造
    • VMに接続されるNICは1枚
    • 全体が global firewall の内側にあり、VMには private addressが
      割り当てられる。
    • 外部通信は、NAT経由で行う。
      →外部からのアイソレーション
    • 他のユーザのパケットは見えない。
      →テナント間のアイソレーション

    ある意味、
    ある意味、“Simple is Best” の割り切り
      意味            Best”


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OpenStack と CloudStack はどうか?

• いずれも、Amazon EC2型のテナント(ユーザのグループ)ごと
  にアイソレーションされたネットワークモデルを提供。

• Rackspace 社 CloudServers のネットワークモデル
    • 外部に直結されるフラットなネットワーク


• OpenStack のDiablo(第4版)以後のネットワークモデル
    • もっと柔軟なネットワーク構成の要望を吸収

         • 複数セグメントの定義

         • 1VMあたり、複数仮想NICの利用

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OpenStack NW構成例: VlanManagerの場合

          エンドユーザPC                                                Amazon EC2型のネットワークモデ
                                                                  ルを実現
                                         インターネット
                                         /イントラネット                 物理Network Nodeが外部トラフィ
                                                                  ックを集約
     外部ネットワーク                                                          (*1) Nova 制御ノード
                                                                        API, Scheduler, RabbitMQ, RDBMS等

                                                    iptables     物理マシンプール#1

              制御                                Network dhcp                            Volume Node
Glance/
              Node                               Node                                    (iSCSI等)
 Swift
              (*1)
                                                                内部ネットワーク(VLAN分割)


     管理・ストレージ用ネットワーク
                                                           VM    VM        VM   VM        EBSボリューム
                                                                                          EBSボリューム

                                                           Compute
                                                            Node
                                                                      …    Compute
                                                                            Node
              DB
   VM
 Image      (MySQL)
                                                           管理・ストレージ用ネットワーク

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CloudStack NW構成例 : vnetモードの場合

         エンドユーザPC                                         Amazon EC2型のネットワークモデルを
                                                          実現
                                        インターネット
                                        /イントラネット          テナントごとに仮想ルータが作成され、
                                                          内部NW経由でVMの通信を中継する。
     外部ネットワーク                                              仮想ルータ向け
                                                          トラフィックが流れる
                                                          Zone/Pod

 NFS         制御
/iSCSI       Node
                                             vnic0                             vnic0
                                            仮想                                   仮想
                                                     VM              VM                 VM
                                            ルータ                                  ルータ


     管理・ストレージ用ネットワーク
                                             vnic1
                                           Compute   Compute
                                                               …     Compute
                                                                               vnic1
                                                                                  Compute


                                                           内部ネットワーク


   VM        DB
 Image
                                                      管理・ストレージ用ネットワーク

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参考:OpenStack FlatDHCPManagerの場合

          エンドユーザPC                                             RackSpace型のネットワークモデル
                                                               を実現
                                         インターネット
                                         /イントラネット              VMは直接外部とやりとりする。

                                                               (*1) Nova 制御ノード
     外部ネットワーク                                                   API, Scheduler, RabbitMQ, RDBMS



                                                               物理マシンプール#1
                                                     (dhcp)
                                               Network                                    Volume Node
Glance/       制御
                                                Node                                       (iSCSI等)
 Swift        Node




     管理・ストレージ用ネットワーク
                                                          VM   VM           VM    VM        EBSボリューム
                                                                                            EBSボリューム

                                                          Compute
                                                           Node
                                                                    …       Compute
                                                                             Node
              DB
   VM
 Image      (MySQL)
                                                          管理・ストレージ用ネットワーク

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07 デモ




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OpenStack デモ概要

• デモ概要
    • OpenStack Dashboard による VM の操作
    • ライブマイグレーション
    等


• デモ環境
    • 都内DCにある 5ノード構成の OpenStack クラスタ
         • ハード条件
            • Xeon 3060 2.40GHz x 2 + メモリ 2GB + HDD 320GB x 2
            • GbE x 2 + 2port QDR InfiniBand HCA
         • ソフト条件
            • Scientific Linux 6.1 (x86_64)
            • OpenStack Diablo +α
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OpenStack デモ環境 構成図

                                                                   (*1) 制御 Node
                    多段ssh トンネル
                                                                    Nova管理サーバ群(api, scheduler,
                                                                   network, volume, rabbitmq, mysql etc.),
                                        インターネット                    OpenStack Dashboard,
                                                                   glance, swift, ganglia 等が動作
 Ineternet Week
 会場 デモPC                                             Vyatta
                                                                            GbE 内部ネットワーク
                                                                            (VMのトラフィック等)

コマンド操
作等はここ
から行いま                                      VM   VM            VM    VM             VM       VM
  す                    制御Node
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                                                                                    glusterfs による共有FS
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08 まとめ




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まとめ

• まとめ1:OpenStack は…
  • ソースも開発体制もフルオープンな、注目のIaaS基盤です
  • 1000ノードを超える大規模商用事例も出てきています
  • ぜひ、活用をご検討ください

• まとめ2:日本のユーザコミュニティも…
  • 積極的に情報発信を行っています。
         • 日本OpenStackユーザ会(http://openstack.jp/)
         • OpenCloudCampus (http://opencloud.jp/)
         もご覧ください


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Q&A

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References             : OSSクラウド関連コミュニティ

  OpenCloudCampus
     HP      http://opencloud.jp/
     ML      http://groups.google.com/group/opencloudcampus
     全貌は仮想化DayのCUPA 荒井さんの資料をご参照ください

  日本OpenStackユーザ会
    HP      http://openstack.jp/
    ML      http://groups.google.com/group/openstack-ja
  日本CloudStackユーザ会
    HP      http://cloudstack.jp/
    ML      http://groups.google.com/group/cloudstack-ja
  日本Eucalyptusユーザ会
    HP      http://www.eucalyptus-users.jp/
    ML      eucalyptus-users@ml.eucalyptus-users.jp
  …more
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References             :OpenStack関連

• OpenStack公式サイト
     •   http://openstack.org/
     •   OpenStack Blog http://openstack.org/blog/

• OpenStack Wiki
     •   http://wiki.openstack.org/
     •   ドキュメント、IRCミーティングのログなど

• Launchpad
     •   https://launchpad.net/~openstack
     •   Bug tracker、ML、ppa、blueprints、Forum など

• GitHub (ソースコードははここにあります)
     •   http://github.com/openstack/
     •   https://github.com/cloudbuilders/

• Twitter
     •   ハッシュタグ #openstack


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References        : IaaS基盤 (再掲)

  オープンソース
         OpenStack               http://www.openstack.org/
         CloudStack              http://www.cloudstack.org/
         Eucalyptus              http://www.eucalyptus.com/
         OpenNebula              http://www.opennebula.org/
         CloudForms              http://www.redhat.com/solutions/cloud/cloudforms/
         openQRM                 http://www.openqrm.org/
         ProxMox VE              http://www.proxmox.org/
         Abiquo                  http://www.abiquo.com/
         Wakame-vdc              http://wakame.axsh.jp/vdc.html       (国産)
         mYouVan                 http://www.cross-m.co.jp/myouvan/ (国産)
       :
  商用
         Nimbula                 http://www.nimbula.com/
         Enomaly                 http://www.enomaly.com/
       :
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References             : 関連コンポーネント

   ストレージ系
     SheepDog                    http://www.osrg.net/sheepdog/
     Ceph/RADOS                  http://ceph.newdream.net/
     Glusterfs                   http://www.gluster.org/
   NW系
     Vyatta                      http://www.vyatta.com/
     Open vSwitch                http://openvswitch.org/
     Nox                         http://noxrepo.org/wp/
     Trema                       http://trema.github.com/trema/
   運用監視・管理系
     Ganglia                     http://ganglia.sourceforge.net/
     Nagios                      http://www.nagios.org/
     Zabbix                      http://www.nagios.org/
     Hinemos                     http://www.hinemos.info/
etc.
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References             : PaaS基盤

  PaaS系
     CloudFoundry    http://www.cloudfoundry.org/
        Vmware 社が提供するオープンな PaaS
     Heroku         http://heroku.com/
        SalesForce が買収。まつもとゆきひろ氏がチームアーキテクトに就任
     OpenShift       https://openshift.redhat.com/app/
        RedHat社の PaaS
     AppScale       http://appscale.cs.ucsb.edu/
        OSSなGAEクローン

       Hadoop
          http://hadoop.apache.org/
    etc.



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References             : クラウド全般

   NIST(アメリカ国立標準技術研究所) Cloud Computing Program
      http://www.nist.gov/itl/cloud/
      各所で引用される「NISTによるクラウドの定義」は以下です。
      http://csrc.nist.gov/publications/nistpubs/800-145/SP800-145.pdf

   「Eucalyptus に学ぶ!IaaSクラウドを支えるサーバ・インフラ技術」
   by RedHat KK 中井さん
        現場で使う技術に密着した、非常に良い連載です。
       http://cloud.watch.impress.co.jp/docs/column/euca_iaas/20110815_4
       66718.html
   Agile Cat – In the Cloud
        http://agilecat.wordpress.com/
   Publickey – EnterpriseIT x Cloud Computing x Web Technology Blog
        http://publickey1.jp/
etc.
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References             : NTTデータ OSSクラウド関連情報

  BizXaaS
     NTTデータの総合クラウドサービス
     http://bizxaas.net/

  BizXaaS:フルOSSクラウド構築ソリューション
       http://bizxaas.net/solution/privatecloud/development/
       http://www.nttdata.co.jp/release/2010/040801.html
  BizXaaS:Hadoop構築・運用ソリューション
       http://bizxaas.net/solution/privatecloud/development/
       http://www.nttdata.co.jp/release/2010/070101.html


  TechTargetジャパン連載: OSSクラウド基盤 OpenStackの全て
       http://techtarget.itmedia.co.jp/tt/news/1101/13/news06.html

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OpenStackプロジェクトの全体像~詳細編~

  • 1. InternetWeek 2011 仮想化DAY OpenStackプロジェクトの全体像 ~詳細編~ 2011年12月1日 株式会社NTTデータ 伊藤雅典
  • 2. 自己紹介 氏名 伊藤 雅典 (いとう まさのり) 所属 株式会社NTTデータ 技術開発本部 ITアーキテクチャソリューションセンタ 担当業務 NTTデータの総合クラウドサービス BizXaaS™ (http://bizxaas.net/)の、 「フルOSSクラウド構築ソリューション」 の開発ほかに従事 http://www.nttdata.co.jp/release/2010/040801.html 現在は、OpenStackやインタークラウド連携技術に注力中 活動領域 専門は、OS・仮想化・ネットワーク等のプラットフォーム系技術一般 Open Cloud Campus、日本OpenStackユーザ会(JOSUG)、 VIOPS TransSIG、GICTF等で活動中。そのほか、各種記事執筆など。 Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 1
  • 3. 本講演のフォーカスポイント • 「セルフサービス型」の リソース(VM、ストレージ、NW…)貸出タイプの クラウド基盤を • 「オープンソース」で構築するノウハウ を • 「OpenStack」 を中心に ご紹介します Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 2
  • 4. INDEX 01 クラウドのモデル 02 IaaS 基盤に求められる要件 03 IaaS 基盤を構成する要素技術 04 オープンソースな IaaS 基盤のいろいろ 05 ネットワークの観点からみた代表的な OSS IaaS基盤 06 OpenStack の概要と今後の動向 07 デモ 08 まとめ Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 3
  • 5. 01 クラウドのモデル Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 4
  • 7. クラウドのサービスモデル 種類 解説 柔軟性 ユーザはハードを意識せずに 低 SaaS アプリケーションを利用可能 • アプリケーションとして CRM・ERPなどの業務ア ア プリケーションを提供 プリケーション サービスが完成している Software ため、変更には改修が as a Service AP AP 伴う SaaS基盤(テナント管理・認証等) ユーザはハードを意識せずに 中 PaaS ミドルウェア・フレーム アプリケーションを開発可能 • アプリケーション開発を行 ワーク等アプリケーション うための基盤であるため、 Platform 実行環境を提供 実行環境 ミドルウェア 仕様変更等は比較的反 as a Service 映し易い 開発ツール 開発環境 ユーザはハードを意識せずに 高 IaaS リソースを利用可能 • アプリケーションを動作 CPU・メモリ・ネットワー ク・ストレージなどのリ リ させるインフラであるた Infrastructure as a ソース ソースを提供 め、サービスの要求ス メモリ メモリ Service リソース ペックにあわせて自由に 仮想サーバ CPU CPU 変更が可能 本日はこのレイヤにフォーカスします Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 6
  • 8. クラウドのサービス形態 オンプレミスのプライベートクラ ウドと外部パブリッククラウドを パブリッククラウド 組み合わせた 「ハイブリッド・クラウド」へ コミュニティクラウド プライベート プライベート クラウド クラウド 特 プライベートクラウド コミュニティクラウド パブリッククラウド 徴 •単一機関内で利用 •特定組織間で共有 •一般共有 (例 社内ポータル) (例 共同センター) (例 ECサイト) •個別機関毎に構築するため、細かな •コミュニティが定めた範囲内でユーザの •汎用性が求められるため、個別の要 要求仕様にも適合可能 要求仕様に適合可能 求仕様には適合しにくい Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 7
  • 10. IaaS基盤に求められる要件 • 外部要件 • 典型的なSLAはVMレベルの可用性 • Amazon EC2では、可用性 99.95%(年間停止時間 4.4時間) • 柔軟でセキュアな(アイソレーションされた)ネットワークモデル • セキュリティ • 暗号化の強度、データの置き場所 • 迅速性(弾力性=Elasticity) • オーダを受けてから人力でデプロイでは、ただの仮想化統合に 過ぎない →セルフサービス性 • プログラマビリティ • コスト : Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 9
  • 11. IaaS基盤に求められる要件 • 内部要件 • 拡張性/スケーラビリティ • 規模の拡張性だけでなく、新サービスの追加も必要 →疎結合でモジュラーな構造であること • 運用性 • 日本ではハード/ソフト保守に伴うユーザVMの停止は許容され ない →LiveMigration等によるユーザVMの移動、VMレベルのHA化の 考慮の必要性 →無停止のアップグレード可能性 Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 10
  • 12. IaaS基盤に求められる要件 • 内部要件(続き) • 外部接続性 • 利用率さえ保てれば、オンプレミスのほうがコストは安い。 • しかし規模の経済の世界で勝負するのは困難。 →超大規模パブリッククラウド事業者とのハイブリッドクラウドによ る解決 →デファクトなAPIのサポート • 保守性 • オープンソース →フルオープンであることが望ましい →「現場力」の維持・向上にもつながる Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 11
  • 13. 03 IaaS 基盤を構成する要素技術 Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 12
  • 14. 技術要素 要件の実現にあたって必要となる技術要素 • Compute リソースの制御 • VM(ハイパーバイザ)、コンテナ、物理マシンの作成、削除 • CPU、メモリ、仮装NICやストレージの、 VMへの割り当て • テナントごとのVMの隔離 • Network リソースの制御 • 仮想的なネットワークの制御、物理ネットワークとのマッピング • 物理的なネットワークの制御 • テナントごとの仮想ネットワークの隔離 Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 13
  • 15. 技術要素 • Storage リソース制御 • VMイメージの格納スペース (Amazon EC2モデルでは揮発性) →LiveMigrationから共有ストレージである必要性 →スケーラビリティと耐故障性 • 増設ストレージ(不揮発性、外付け)ボリューム →スケーラビリティと耐故障性 • オブジェクトストレージ →大容量かつ高スループットのシーケンシャルアクセス Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 14
  • 16. 04 オープンソースな IaaS 基盤のいろいろ Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 15
  • 17. クラウド(IaaS)基盤構築ソフトのいろいろ オープンソース OpenStack http://www.openstack.org/ OpenStack に フォーカスした CloudStack http://www.cloudstack.org/ ご紹介をします Eucalyptus http://www.eucalyptus.com/ OpenNebula http://www.opennebula.org/ CloudForms http://www.redhat.com/solutions/cloud/cloudforms/ openQRM http://www.openqrm.org/ ProxMox VE http://www.proxmox.org/ Abiquo http://www.abiquo.com/ Wakame-vdc http://wakame.axsh.jp/vdc.html (国産) mYouVan http://www.cross-m.co.jp/myouvan/ (国産) : 商用 非常にたくさん Nimbula http://www.nimbula.com/ あります Enomaly http://www.enomaly.com/ : Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 16
  • 18. 05 OpenStack の詳細と今後の動向 Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 17
  • 19. プロジェクト発足の背景 Rackspace社とNASAがOpenStackプロジェクトを 立ち上げた理由 「今日の科学技術計算では、ますます 大量のストレージと強力な処理能力 • スケーラビリティ(膨大なノード数とデータ量) をオンデマンドで提供することが求め • 開発のオープン性 られている」 -NASA CTO(当時)のChris Kemp • ユーザベースの拡大 http://www.itmedia.co.jp/enterprise/ articles/1007/21/news023.html “as his (Chris Kemp’s) engineers attempted to contribute additional Eucalyptus code to improve its • コミュニティや開発プロセスをすべて公開する ability to scale, they were unable to do so because some of the • OSI承認オープンソースライセンスである platform's code is open and some Apache License 2.0を採用 isn't.” http://www.theregister.co.uk/2010/07 • Open Core 戦略は採らず、クローズドな /20/why_nasa_is_dropping_eucalyptus_fr om_its_nebula_cloud/ エンタープライズ版を作らない • Ubuntuの運営方法に倣っている Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 18
  • 20. OpenStack プロジェクトの歴史 2010/10/07のプロジェクトの発表以降、順調にリリースを重ね、現在 は2012/04予定の第5版(Essex Release)に向けて活発に開発が進 んでいる状況。 NASA/Anso Labs ‘10/5/19 NASA Nova公開 Nebula ’10/7/19 ‘10/10/21 ‘11/2/3 ‘11/4/17 OpenStack Austin Bexar Cactus 発表 リリース リリース リリース Rackspace社 Diablo ’11/9/22 リリース Rackspace Swift公開 現在 Cloud Files Essex ’12/04/05 リリース Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 19
  • 21. OpenStack とは : 主要な特徴 • 特徴 • Everything is Open • ソースコードも、開発体制もフルオープン • Everything as a Service • IaaS を実現するためのコアコンポーネント以外にも 付加価値機能をサービスとしてモジュラーに追加できる構造にな っている • 実際、RDBMS や LoadBalancer 等をサービス化するプロジェク トが動いている Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 20
  • 22. OpenStack とは : その他の特徴 • 動作プラットフォーム • コア開発者は Ubuntu を使用。XenServer も主要PFの1つ • RHEL6.x用や、Fedora用のパッケージもサポートされている • RHEL5.x系は Python のバージョンが古いため、動作はかなり困難 • サポート対象ハイパーバイザ • KVM、XenServer、Hyper-V、VMware、LXC、UML など • 開発言語 • Python 2.6/2.7 Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 21
  • 23. 主要コンポーネント OpenStack を構成する5つのコアプロジェクト • OpenStack Compute • 開発コードネーム: Nova • Amazon EC2/EBSに相当(VMやボリューム管理・制御) • OpenStack Object Storage • 開発コードネーム: Swift • Amazon S3に相当(分散オブジェクトストレージ) • OpenStack Image Registry and Delivery Service • 開発コードネーム: Glance • Nova の VMのイメージを管理、配布するproxyコンポーネント • Swift等のバックエンドストレージとのゲートウェイとして機能する Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 22
  • 24. 主要コンポーネント • OpenStack Dashboard • 開発コードネーム: Horizon • AWS Management Console に相当 • Django ベースで開発されたWeb管理コンソール。エンドユーザ向 け機能のほか、管理者向け機能もロードマップに上がっている。 • OpenStack Identity Service • 開発コードネーム: Keystone • Nova と Swift が異なる開発元由来で、認証の考え方にばらつき があったため、OpenStack共通の統合認証サービスとして導入され た。 Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 23
  • 25. 主要コンポーネント その他の関連プロジェクト • 仮想ネットワークマネージャ • 開発コードネーム: Quantum(L2)、Melange (L3)、 Donabe(NW Container) • OpenFlow等のSDNを管理するコンポーネントを独立化 • Database as a Service • 開発コードネーム: RedDwarf • Amazon RDSに相当 • LoadBalancer as a Service • 開発コードネーム: Atlas • Amazon ELBに相当 等々… Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 24
  • 26. Novaのアーキテクチャ モジュラーなコンポーネント群がRPCメッセージを介して協調動作する構造。 外部I/Fは REST API 仮想マシンを稼働させるサーバを選定 Scheduler Node Compute Node Amazon EC2 API / OpenStack API 稼働中の仮想マシン の管理 REST RPC / AMQP API Server Network Node (RabbitMQ) ユーザからの要求受付 仮想マシンにIPアドレス の払出し REST REST Volume Node Glance Swift 仮想マシンイメージの管理 仮想マシンにAmazon EBS イメージデータの実体を保持 のようなストレージを提供 Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 25
  • 27. Swiftのアーキテクチャ 外部I/Fを含めてすべてのコンポーネントが REST API で通信、協調動作する構造。 認証サーバ Account Server (Keystone) Account Server Container の一覧を保持 Proxy Server Container Server Proxy Server Container Server クライアント swift コマンドのほか、 Object の一覧を保持 利用者とストレージノードの CyberDug や CloudBerry等 間でリクエストを中継する (curl等でも操作可能) Object Server Object Server Object Server Object Server REST protocol Object のデータを保持 Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION ストレージノード 26
  • 28. システム構成例 エンドユーザPC インターネット /イントラネット 外部ネットワーク iptables 物理マシンプール#1 Network Volume Node Glance/ API Scheduler Rabbit Node (AoE/iSCSI) Swift Node Node MQ 内部ネットワーク 管理・ストレージ用ネットワーク VM VM VM EBSボリューム EBSボリューム Compute Node … Compute Node DB VM Image (MySQL) 管理・ストレージ用ネットワーク Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 27
  • 29. 動作例(仮想マシン起動-1) エンドユーザPC インターネット /イントラネット ① 起動要求 外部ネットワーク iptables 物理マシンプール#1 Network Volume Node Glance/ API Scheduler Rabbit Node (AoE/iSCSI) Swift Node Node MQ 内部ネットワーク ② 情報格納 VM VM VM EBSボリューム EBSボリューム Compute Node … Compute Node DB VM Image (MySQL) 管理・ストレージ用ネットワーク Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 28
  • 30. 動作例(仮想マシン起動-2) テナントに対応した VLAN を割り当て エンドユーザPC (スイッチにはあらかじめ VLANを インターネット 作成しておく) /イントラネット Network Node上で VLAN に対応し 外部ネットワーク た I/F (eth1.123等)を作成 (テナントのVM群のgateway となる) iptables 物理マシンプール#1 Network Volume Node Glance/ API Scheduler Rabbit Node ⑤ dhcpd 起動 (AoE/iSCSI) Swift Node Node MQ 内部ネットワーク ④ Compute Node選択要求 VM VM VM EBSボリューム EBSボリューム ③ NW選択要求 Compute … Compute Node Node DB VM Image (MySQL) 管理・ストレージ用ネットワーク Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 29
  • 31. 動作例(仮想マシン起動-3) エンドユーザPC ホスト上で VLAN に対応した I/F インターネット (eth1.123等)を作成 /イントラネット 上記I/FをVMの仮想NICに bridge 接続してVM生成。 外部ネットワーク iptables 物理マシンプール#1 Network Volume Node Glance/ API Scheduler Rabbit Node (AoE/iSCSI) Swift Node Node MQ 内部ネットワーク VM VM VM VM EBSボリューム EBSボリューム Compute Node … Compute Node DB VM Image (MySQL) ⑥ VM起動要求 管理・ストレージ用ネットワーク Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 30
  • 32. 動作例(仮想マシン起動-4) エンドユーザPC 内部NW側の private address は インターネット DHCPで割り当てられる。 /イントラネット ebtables を利用し、L2でフィルタ が設定される 外部ネットワーク iptables 物理マシンプール#1 Network Volume Node Glance/ API Scheduler Rabbit Node (AoE/iSCSI) Swift Node Node MQ 内部ネットワーク ⑧ VM生成 VM VM VM VM EBSボリューム EBSボリューム Compute Node … Compute Node DB VM Image (MySQL) ⑦ VM テンプ 管理・ストレージ用ネットワーク レートダウンロード Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 31
  • 33. 動作例(仮想マシン起動-5) エンドユーザPC 外部通信用の global IP address インターネット は iptables で SNAT/DNAT設定さ /イントラネット れる ⑨ IPアドレス割り 外部ネットワーク 当て要求 iptables 物理マシンプール#1 Network Volume Node Glance/ API Scheduler Rabbit Node (AoE/iSCSI) Swift Node Node MQ 内部ネットワーク ⑩ 情報格納 ⑪ IPアドレス VM VM VM VM EBSボリューム EBSボリューム 割り当て要求 Compute Node … Compute Node DB VM Image (MySQL) 管理・ストレージ用ネットワーク Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 32
  • 34. ここまでのまとめ Novaが利用するのは、Linuxの基本的な機能ばかりです 仮想NW(VLAN)切り出し → vconfig 仮想NWへ仮想NICの接続 → brctl、libvirt API VMへのアドレス割り当て → dhcp NATの設定 → iptables F/Wルールの適用 → iptables NWフィルタ(Firewall)ルールの設定 → ebtables、libvirt API VMの起動・停止制御 → libvirt API ボリュームの制御 → iSCSI系コマンド VMへのボリューム接続 → libvirt API ボリュームのスナップショット実現 → lvm2 系コマンド etc. Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 33
  • 35. OpenStack コミュニティの最新動向 10月に Design Summit & Conference が開催された 場所:ボストン 期間:2011/10/03~07 参加者:600+名、150+企業、6大陸 多彩なユーザ事例: HP Cloud Service Diabloベースで1000ノード、数PB以上 現在βサービス中。拠点、設備規模は増強予定 MercadoLibre Cactusベースで合計 1000ノード以上 eBayのパートナー。南米最大の e-commerce事業者 CERN、Austraria NeCTARプロジェクト → 大陸wide で IPv6網 KT、SCE America… → 商用で使い始めている Samsung が商用Deployを検討中 Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 34
  • 36. OpenStack コミュニティの今後の動向 ‘12/4/5に第5版(Essex Release)リリース予定 Essex Releaseの目玉 Focus on Users →さらなる品質向上 NovaにおけるVMMによるサポート機能レベルの平準化 そのほか、Nova, Glance, Dashboard, Keystoneでは、 Essexでも多くの機能追加がある見込み。 仮想NW管理系(Quantum、Melange、Donabe)は実用の 域へ Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 35
  • 37. 国内コミュニティの動向 • OpenCloudCampus • ソフトごとにユーザーグループが乱立していた状況を憂慮する有志 によって形成された、一種のメタ・ユーザーグループです • OpenStack、CloudStack、Eucalyputs をはじめ、各種のオープンソ ースなクラウド基盤ソフトウェアのイベント開催、情報交換を行って います • 日本OpenStackユーザ会 • OpenCloudCampusの中核の1つとして、各種イベント等を通して 情報発信を行っています。 • HP http://openstack.jp/ • ML http://groups.google.com/group/openstack-ja Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 36
  • 38. 06 ネットワークの観点からみた 代表的な OSS IaaS 基盤 Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 37
  • 39. モデルケース • Amazon EC2のネットワークモデル • フラットなネットワーク構造 • VMに接続されるNICは1枚 • 全体が global firewall の内側にあり、VMには private addressが 割り当てられる。 • 外部通信は、NAT経由で行う。 →外部からのアイソレーション • 他のユーザのパケットは見えない。 →テナント間のアイソレーション ある意味、 ある意味、“Simple is Best” の割り切り 意味 Best” Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 38
  • 40. OpenStack と CloudStack はどうか? • いずれも、Amazon EC2型のテナント(ユーザのグループ)ごと にアイソレーションされたネットワークモデルを提供。 • Rackspace 社 CloudServers のネットワークモデル • 外部に直結されるフラットなネットワーク • OpenStack のDiablo(第4版)以後のネットワークモデル • もっと柔軟なネットワーク構成の要望を吸収 • 複数セグメントの定義 • 1VMあたり、複数仮想NICの利用 Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 39
  • 41. OpenStack NW構成例: VlanManagerの場合 エンドユーザPC Amazon EC2型のネットワークモデ ルを実現 インターネット /イントラネット 物理Network Nodeが外部トラフィ ックを集約 外部ネットワーク (*1) Nova 制御ノード API, Scheduler, RabbitMQ, RDBMS等 iptables 物理マシンプール#1 制御 Network dhcp Volume Node Glance/ Node Node (iSCSI等) Swift (*1) 内部ネットワーク(VLAN分割) 管理・ストレージ用ネットワーク VM VM VM VM EBSボリューム EBSボリューム Compute Node … Compute Node DB VM Image (MySQL) 管理・ストレージ用ネットワーク Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 40
  • 42. CloudStack NW構成例 : vnetモードの場合 エンドユーザPC Amazon EC2型のネットワークモデルを 実現 インターネット /イントラネット テナントごとに仮想ルータが作成され、 内部NW経由でVMの通信を中継する。 外部ネットワーク 仮想ルータ向け トラフィックが流れる Zone/Pod NFS 制御 /iSCSI Node vnic0 vnic0 仮想 仮想 VM VM VM ルータ ルータ 管理・ストレージ用ネットワーク vnic1 Compute Compute … Compute vnic1 Compute 内部ネットワーク VM DB Image 管理・ストレージ用ネットワーク Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 41
  • 43. 参考:OpenStack FlatDHCPManagerの場合 エンドユーザPC RackSpace型のネットワークモデル を実現 インターネット /イントラネット VMは直接外部とやりとりする。 (*1) Nova 制御ノード 外部ネットワーク API, Scheduler, RabbitMQ, RDBMS 物理マシンプール#1 (dhcp) Network Volume Node Glance/ 制御 Node (iSCSI等) Swift Node 管理・ストレージ用ネットワーク VM VM VM VM EBSボリューム EBSボリューム Compute Node … Compute Node DB VM Image (MySQL) 管理・ストレージ用ネットワーク Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 42
  • 44. 07 デモ Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 43
  • 45. OpenStack デモ概要 • デモ概要 • OpenStack Dashboard による VM の操作 • ライブマイグレーション 等 • デモ環境 • 都内DCにある 5ノード構成の OpenStack クラスタ • ハード条件 • Xeon 3060 2.40GHz x 2 + メモリ 2GB + HDD 320GB x 2 • GbE x 2 + 2port QDR InfiniBand HCA • ソフト条件 • Scientific Linux 6.1 (x86_64) • OpenStack Diablo +α Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 44
  • 46. OpenStack デモ環境 構成図 (*1) 制御 Node 多段ssh トンネル Nova管理サーバ群(api, scheduler, network, volume, rabbitmq, mysql etc.), インターネット OpenStack Dashboard, glance, swift, ganglia 等が動作 Ineternet Week 会場 デモPC Vyatta GbE 内部ネットワーク (VMのトラフィック等) コマンド操 作等はここ から行いま VM VM VM VM VM VM す 制御Node Compute Compute Compute Compute (*1) Node Node Node Node InfiniBand ネットワーク(主にストレージ周りのトラフィック) glusterfs による共有FS Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 45
  • 47. 08 まとめ Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 46
  • 48. まとめ • まとめ1:OpenStack は… • ソースも開発体制もフルオープンな、注目のIaaS基盤です • 1000ノードを超える大規模商用事例も出てきています • ぜひ、活用をご検討ください • まとめ2:日本のユーザコミュニティも… • 積極的に情報発信を行っています。 • 日本OpenStackユーザ会(http://openstack.jp/) • OpenCloudCampus (http://opencloud.jp/) もご覧ください Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 47
  • 50. 本文中に記載の会社名、商品名、製品名などは、一般に各社の商標または登録商標です ただし本文中では、TMや®マークは明記してありません Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION
  • 51. Q&A Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 50
  • 52. References : OSSクラウド関連コミュニティ OpenCloudCampus HP http://opencloud.jp/ ML http://groups.google.com/group/opencloudcampus 全貌は仮想化DayのCUPA 荒井さんの資料をご参照ください 日本OpenStackユーザ会 HP http://openstack.jp/ ML http://groups.google.com/group/openstack-ja 日本CloudStackユーザ会 HP http://cloudstack.jp/ ML http://groups.google.com/group/cloudstack-ja 日本Eucalyptusユーザ会 HP http://www.eucalyptus-users.jp/ ML eucalyptus-users@ml.eucalyptus-users.jp …more Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 51
  • 53. References :OpenStack関連 • OpenStack公式サイト • http://openstack.org/ • OpenStack Blog http://openstack.org/blog/ • OpenStack Wiki • http://wiki.openstack.org/ • ドキュメント、IRCミーティングのログなど • Launchpad • https://launchpad.net/~openstack • Bug tracker、ML、ppa、blueprints、Forum など • GitHub (ソースコードははここにあります) • http://github.com/openstack/ • https://github.com/cloudbuilders/ • Twitter • ハッシュタグ #openstack Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 52
  • 54. References : IaaS基盤 (再掲) オープンソース OpenStack http://www.openstack.org/ CloudStack http://www.cloudstack.org/ Eucalyptus http://www.eucalyptus.com/ OpenNebula http://www.opennebula.org/ CloudForms http://www.redhat.com/solutions/cloud/cloudforms/ openQRM http://www.openqrm.org/ ProxMox VE http://www.proxmox.org/ Abiquo http://www.abiquo.com/ Wakame-vdc http://wakame.axsh.jp/vdc.html (国産) mYouVan http://www.cross-m.co.jp/myouvan/ (国産) : 商用 Nimbula http://www.nimbula.com/ Enomaly http://www.enomaly.com/ : Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 53
  • 55. References : 関連コンポーネント ストレージ系 SheepDog http://www.osrg.net/sheepdog/ Ceph/RADOS http://ceph.newdream.net/ Glusterfs http://www.gluster.org/ NW系 Vyatta http://www.vyatta.com/ Open vSwitch http://openvswitch.org/ Nox http://noxrepo.org/wp/ Trema http://trema.github.com/trema/ 運用監視・管理系 Ganglia http://ganglia.sourceforge.net/ Nagios http://www.nagios.org/ Zabbix http://www.nagios.org/ Hinemos http://www.hinemos.info/ etc. Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 54
  • 56. References : PaaS基盤 PaaS系 CloudFoundry http://www.cloudfoundry.org/ Vmware 社が提供するオープンな PaaS Heroku http://heroku.com/ SalesForce が買収。まつもとゆきひろ氏がチームアーキテクトに就任 OpenShift https://openshift.redhat.com/app/ RedHat社の PaaS AppScale http://appscale.cs.ucsb.edu/ OSSなGAEクローン Hadoop http://hadoop.apache.org/ etc. Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 55
  • 57. References : クラウド全般 NIST(アメリカ国立標準技術研究所) Cloud Computing Program http://www.nist.gov/itl/cloud/ 各所で引用される「NISTによるクラウドの定義」は以下です。 http://csrc.nist.gov/publications/nistpubs/800-145/SP800-145.pdf 「Eucalyptus に学ぶ!IaaSクラウドを支えるサーバ・インフラ技術」 by RedHat KK 中井さん 現場で使う技術に密着した、非常に良い連載です。 http://cloud.watch.impress.co.jp/docs/column/euca_iaas/20110815_4 66718.html Agile Cat – In the Cloud http://agilecat.wordpress.com/ Publickey – EnterpriseIT x Cloud Computing x Web Technology Blog http://publickey1.jp/ etc. Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 56
  • 58. References : NTTデータ OSSクラウド関連情報 BizXaaS NTTデータの総合クラウドサービス http://bizxaas.net/ BizXaaS:フルOSSクラウド構築ソリューション http://bizxaas.net/solution/privatecloud/development/ http://www.nttdata.co.jp/release/2010/040801.html BizXaaS:Hadoop構築・運用ソリューション http://bizxaas.net/solution/privatecloud/development/ http://www.nttdata.co.jp/release/2010/070101.html TechTargetジャパン連載: OSSクラウド基盤 OpenStackの全て http://techtarget.itmedia.co.jp/tt/news/1101/13/news06.html Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION 57
  • 59. 本文中に記載の会社名、商品名、製品名などは、一般に各社の商標または登録商標です ただし本文中では、TMや®マークは明記してありません Copyright © 2011 NTT DATA CORPORATION