ONOS and Lagopus

1 © NEC Corporation 2017
ONOS and Lagopus
NEC/NICT
⾦海好彦

モチベーション
ONOS概要
JGN-X への展開
まとめとこれから

モチベーション
▌ JGN-X内には、C/J/A/NのHWスイッチやルータが設置されている
l チャレンジもあるが、R&Dテストベッドサービスを安定提供することが⽬的の1つ
▌ 次のネットワークインフラの構築・運⽤管理に挑戦するために、ソフトウェアだけ(HWはサ
ーバのみ)でテストベッドを作りたい
l 開発者の顔が⾒えるSWスイッチと⾔えば。。。
l Mininet/OVS はONOSで利⽤されているが、違うスイッチで挑戦
l 既存NW技術(広域イーサー等)と新NW技術(OpenFlow等)の相互接続
l 運⽤できることが条件：性能、ログ、設定、状態監視、安定等々
▌ ODLも試したが。。。(以下、略)
l NECの整理ではODLは企業向けSDNコントローラとして利⽤(無理がある？)
▌ ONOSはNECのキャリア向けSDNコントローラプラットフォームとして利⽤することになっ
た(本来業務)
無断転⽤(スミマセン)

ONOS概要
▌ONOS (Open Network Operating System)を利⽤
l ネットワーク機器(データプレイン)を抽象化し，アプリケーションが利⽤しやすいプラットフォームを
提供可能し、分散DBを持ち⾼可⽤性も実現する (あと性能も)
l SDNコントローラ上に複数のアプリケーションが同時に動作可能
例
ü エッジコンピューティング⽤アプリ
ü IOTセキュリティ⽤アプリ
ネットワーク抽象化機能
今回はSDN-IPを使⽤

SDN-IP
▌BGP4から得た経路情報をOpenFlowのフローエントリに変換
ONOS CLI を使って設定投⼊ (REST api も利⽤可)
lIPアドレスとMACアドレスの付与(Proxy ARP の設定)
lPeer 先の設定
▌対外BGPルータと接続するLagopusでTCP179とそれ以外を分離
onos
Lagopus
対外BGP
ルータ
BGP Speaker
Lagopus
network
TCP179
TCP179以外
iBGP
OpenFlow
External
vlan
Internal
vlan
To next
Lagopus
Control
vlan
eBGP
この癖(？)を理解するまで幾年

VPLS
▌VLAN-ID のpop/push を提供するONOSアプリの1つ
l SDN-IP との同時動作は可能
▌しかし、VLANインターフェースにIPアドレスを付与できない
ため今回の構成では連携は不可
l 物理ポートを消費するが、、、
l まずは受け⼊れる
Lagopus
em2
p1p10/50
em49
em50
Mgmtvlan
Controlvlan
L2-SW
p1p20/51
em51
em52
0/36
0/37
0/38
0/39
0/34
0/35
Server
0/19 eth14
To next Lagopus
To next Lagopus
em1
External vlan
Internal vlan
control and
Internal vlan
reserved
reserved
BGP Speaker
0/52
対外
BGPルータ
External
vlan
広島
堂島
NTT大手町
名古屋
福岡

JGN-X への展開
▌ステップ1：単純なL2転送(SDN-IP なし)
l2017年プロ野球キャンプ中継映像の伝送 (沖縄県名護市からKDDI⼤⼿町まで)
l約50MbpsのTCPトラフィック
▌ステップ2：Global SDN deployment powered by ONOS への参加
lJGN-X/APAN/NARLab(台湾)/NECTEC(タイ) とSDN-IP を利⽤してeBGP ピアリング
単純なL2転送
eBGPピアリング

SDN-IP collaboration overview
SDN-IP on JGN
ASN: 64892
Route: 10.10.0.0/16
JGN (normal BGP)
17934
APAN (normal BGP)
7660
CKP (normal BGP)
4718 - planning
NARLab@台湾 (SDN-IP)
65212
NECTEC@タイ (SDN-IP)
3836
Test AS
10.10.208.0/24

(参考) Global SDN Deployment Powered by ONOS
https://wiki.onosproject.org/display/ONOS/Global+SDN+Deployment+Powered+by+ONOS
The application allows to manage Internet eXchange Points
(IXP) as Software Defined Exchange Points (SDXs). It
provides L2 and L3 connectivity.
Allows multiple ONOS clusters geographically
distributed to communicate together in a peer-to-
peer fashion.
The application allows to manage Internet eXchange Points
(IXP) as Software Defined Exchange Points (SDXs). It
provides L2 and L3 connectivity.
It creates Virtual Private Broadcast L2 networks based on
VLANs, on demand.
AmLight, Internet2, Kreonet, NCTU
It transforms an OpenFlow network into an IP transit network.
The OpenFlow network behave as a legacy stand alone
Autonomous System talking BGP to the outside world, without
anyway any need of using legacy routers.
The solution also helps to migrate an existing legacy network to
SDN.

JGN-X への展開までの経緯
▌ONOS 1.7 とLagopus 0.2.09
lLagopusのmultipart側の処理に問題
▌ONOS 1.8 とLagopus 0.2.10
lVLAN-IDの解釈違い
▌ONOS 1.8 with SDN-IP と Lagopus 0.2.10
l試験的にBGPで経路を100個ほど受信すると、Lagopusがsegmentation fault
▌ONOS 1.10 with SDN-IP と Lagopus 0.2.11 ← ここで安定
lJGN, APAN, NARLab(台湾), NECTEC(タイ)とSDN-IPで経路交換(eBGP)
現在の経路数は23個
L2転送環境の構築 (SDN-IPなし)
ONOSバージョンは適度に更新

JGN-X上に展開したSDN-IP 全体像
11
BGP speaker
(dojima)
BGP speaker
(note)
.2
.18
10.1.254.1/29 (JGN)
10.1.254.17/29
onos1 onos2 onos3 onos5onos4 onos6
Lago1-
dojima
Lago1-nagoyaLago1-
fukuoka
Lago1-note
.3.101 .2.101
Lago1-hiroshima
(4)
(1)
(2)
(3)
(4)
(3)
(1)
(2)
.1.201 .1.203.1.202.3.201 .3.203.3.202
10.100.0.0/16
.17 .1
BGP speaker
(fukuoka)
.8.101
(4)
test-vr-
fukuoka
.2
(3)
10.10.208.0/24
.1
10.10.254.1/29
JGN
CKP
(予定)
BGP speaker
(nagoya)
.5.101
(4)
(3)
APAN
(5)
.94
.93
.4
Kote-mx2010
テスト
65354
(6)
203.181.248.92/30(APAN)
The Internet
OpenVPN
client
202.180.35.54
OpenVPN
server211.73.95.27
NARLab
BGP speaker
10.140.110.1/28
OpenVPN dhcp pool: 10.140.110.[10-14]
Available static IP: 10.140.110.[3-9]
.10(tap)
.2
Control plane
Data plane1
• 赤字のIPアドレスはproxyARPのため，BGP speaker と同じ
• 括弧内はポート番号
SDN-IPの設定対象Lagopus
10.10.254.25/29
NECTEC
10.10.254.26/29
BGP speaker
(hiroshima)
.18.101
堂島
NTT⼤⼿町

ONOS上で確認できるフローエントリー
TCP 179 の処理
TCP 179 以外の処理
ルーティング情報のフローエントリーへの変換、
転送エントリ等

まとめとこれから
▌LagopusとONOS連携
l転送性能は問題なし
l安定(？)
l運⽤⾯の課題は、連携を進めながら抽出
lONOS/SDN-IP の課題は、IPv4のみ/経路数の上限/4byte-ASN未対応(？)
▌SDN-IP を使った国際連携。特にアジア圏
lNECTECはeBGP ピアリングはOK。しかし、データプレインに問題あり(現在シュート中)
lベトナムと接続予定(時期未定)
▌その他、マネージメントプレインの強化
lONOSはNetconf/YANGも実装つつあるので、チャレンジ中
なぜかONOSノードの
起動期間に差分あり

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