1. オープンクラウド・キャンパス
SDN界隈の用語・考え方を
ざっくりまとめます。
中井悦司
Twitter @enakai00

2. SDN界隈の用語・考え方
自己紹介
 中井悦司（なかいえつじ）
– Twitter @enakai00
 日々の仕事
– Senior Solution Architect and
「Linux独習書の新定番」
書きました！
Cloud Evangelist at Red Hat K.K.
企業システムでオープンソースの活用を希望される
お客様を全力でご支援させていただきます。
 昔とった杵柄
– 素粒子論の研究（超弦理論とか）
– 予備校講師（物理担当）
– インフラエンジニア（Unix/Linux専門）
読者の声より ――
「今はインターネット上に情報が溢れているけど、質の高い入門書が少なく
なっているのは不幸なことだと思う。そんな中、この本はすごくいい」
「平易な言葉でありながら、決して足りなくはない。慎重に選ばれています。
脳みそに染みこんで来ます」
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Open Cloud Campus

3. SDN界隈の用語・考え方
Disclaimer
 本資料の内容は個人の見解であり、必ずしも所属組織の立場、戦略、意見
を代表するものではありません。
 SDNについての批判的な意見もいろいろありますが、冷静にSDNの本質、
限界、可能性を理解したいと考えています。
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Open Cloud Campus

4. SDN界隈の用語・考え方
SDNの利用目的
 世間の評判的にはこの２つ？
1. 自立分散型で構成されていたネットワーク環境をソフトウェアで集
中制御するために利用する。
2. マルチテナントのIaaS型クラウドにおいて、テナントごとに独立し
たネットワーク環境を提供するために利用する。
 ちなみに・・・
– 自立分散制御はよくできた仕組みだと思います。自立分散制御の本当の限界
とは何でしょうか？
– 「本質的に集中制御によってしか実現できないこと」って何でしょうか？
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Open Cloud Campus

5. SDN界隈の用語・考え方
SDNのアーキテクチャ
 「ONF / Open Networking Foundation」という団体による定義
– https://www.opennetworking.org/
コントローラに
お願いを出す人
ノースバウンドAPI
集中制御するソフトウェア
（コントローラ）
サウスバウンドAPI
制御される
ネットワーク機器
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（出典）https://www.opennetworking.org/sdn-resources/sdn-library/whitepapers
Open Cloud Campus

6. SDN界隈の用語・考え方
SDNにおけるOpenFlowの位置づけ
 「Open Networking Foundation」は、OpenFlowをサウスバウンドAPI
の標準として推進しています。
ここ
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7. SDN界隈の用語・考え方
OpenStack Neutronの役割
 複数のSDNコントローラに対して、共通のノースバウンドAPI（Neutron
API）を提供するのがNeutronの役割
Neutron API
OpenStack Neutron
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8. SDN界隈の用語・考え方
SDNのアーキテクチャ
 もともと、スイッチ内部において、ポート間のパケット転送処理に特化
したASICによる「データプレーン」と、パケット転送ルールを決定する
組込SWベースの「コントロールプレーン」がありました。
 コントロールプレーンを外出しにして、複数スイッチを制御するように
したのがこのアーキテクチャの発想と考えられます。
ここの通信経路が
コントロールプレーン
（出典）http://www.unix-power.net/routing
/catalyst_hardware.html
ここの通信経路が
データプレーン
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9. SDN界隈の用語・考え方
要するに・・・
 今まで
コントロールプレーン
コントロールプレーン
コントロールプレーン
データプレーン
データプレーン
データプレーン
 SDN
コントロールプレーン
データプレーン
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データプレーン
データプレーン
Open Cloud Campus

10. SDN界隈の用語・考え方
SDNにおけるデータプレーンの実装方式 (1)
 物理スイッチをSWで制御する方法
– 典型的には、OpenFlowスイッチを利用する場合。
– OpenFlowで「既存のネットワークプロトコル＋α」を実装する。
コントローラ
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11. SDN界隈の用語・考え方
SDNにおけるデータプレーンの実装方式 (2)
 ハイパーバイザ上の仮想スイッチをSWで制御する方法
– 典型的には、Open vSwitchを利用する場合。
– いわゆる「エッジで処理する」方式。
架空のネットワークによるパケットの
行き先をコントローラ上で計算して、
実際のパケット転送はvSwitch間で行う
VM
VM
Open vSwitch
VM
VM
Open vSwitch
ゲートウェイ
Open vSwitch
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Open Cloud Campus

12. SDN界隈の用語・考え方
SDNにおけるデータプレーンの実装方式 (3)
 仮想マシン上の仮想ネットワーク機器をSWで制御する方法
– 典型的には、仮想ルータを利用する場合。
– SDNの文脈ではあまり語られませんが、CloudStackなどで実際に利
用されています。
– その他、パブリッククラウド上に「プライベートなネットワーク」
を構成する際に、Vyattaが使われたりします。
ハイパーバイザ
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ハイパーバイザ
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13. SDN界隈の用語・考え方
余談
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Open Cloud Campus

14. SDN界隈の用語・考え方
データセンターの物理ネットワーク
・・・
L2スイッチ
アクセス層
L3スイッチ
ディストリビューション層
コア層
ファイアウォール
物理的制約の中で様々な非機能要件
（冗長性/スケーラビリティ/セキュ
リティ）を実現するアーキテクチャ
DMZ/インターネット
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Open Cloud Campus

15. SDN界隈の用語・考え方
仮想ネットワークのあるべきアーキテクチャとは？
テナントA
・・・
テナントB
・・・
テナントC
・・・
サーバ仮想化の世界では、物理マシンをそのままエミュレートする
「仮想マシン」の普及を経て、Linuxコンテナ（よりLight Weightな
仮想化）があらためて見直されています。
ネットワーク仮想化においても「物理ネットワークをそのまま再現」
するのではなく、より仮想化らしいネットワークの作り方があるので
はないでしょうか？
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Open Cloud Campus

16. SDN界隈の用語・考え方
SDNの本質は集中管理？
 今まで
コントロールプレーン
コントロールプレーン
コントロールプレーン
データプレーン
データプレーン
データプレーン
 素朴なSDN
コントローラが
ボトルネックに……
データプレーン
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コントロールプレーン
データプレーン
＿人人人人人人人＿
＞ 集中管理！ ＜
￣ＹＹＹＹＹＹＹ￣
データプレーン
Open Cloud Campus

17. SDN界隈の用語・考え方
＿人人人人人人人＿
＞ 集中管理？ ＜
 コントローラの負荷分散パターン（２つの例） ￣ＹＹＹＹＹＹＹ￣
SDNの本質は集中管理？
コントロールプレーン
データプレーン
コントロールプレーン
データプレーン
DB
コントロールプレーン
データプレーン
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コントロールプレーン
データプレーン
コントロールプレーン
データプレーン
＿人人人人人人人＿
＞ 集中管理？ ＜
￣ＹＹＹＹＹＹＹ￣
コントロールプレーン
データプレーン
Open Cloud Campus

18. SDN界隈の用語・考え方
SDNの本質はここかも？
 今まで
一般人は触れない
コントロールプレーン
コントロールプレーン
コントロールプレーン
データプレーン
データプレーン
データプレーン
 SDN
コントロールプレーン
データプレーン
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データプレーン
一般人でも改変できる
データプレーン
Open Cloud Campus

19. SDN界隈の用語・考え方
家電量販店でOpenFlowスイッチが買える日が来たら・・・
コントロールプレーン
コントロールプレーン
コントロールプレーン
コントロールプレーン
一般人でも改変できる
データプレーン
＿人人人人人人人人人人人人人人人人人＿
＞ 俺々ネットワーク機器を作る趣味 ＜
￣ＹＹＹＹＹＹＹＹＹＹＹＹＹＹＹＹＹ￣
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Open Cloud Campus

20. SDN界隈の用語・考え方
NFV (Network Functions Virtualization)とは？
 「ETSI (European Telecommunications Standards Institute) 」が提唱
するアーキテクチャ
– http://www.etsi.org/technologies-clusters/technologies/nfv
– 簡単に言うと、ネットワーク機器を仮想マシン上のソフトウェアと
して実装すること
詳細はまたの機会に！
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（出典）http://portal.etsi.org/NFV/NFV_White_Paper.pdf
Open Cloud Campus

21. オープンクラウド・キャンパス
これからもSDNの本質と限界と可能性を
一緒に考えましょう！
中井悦司
Twitter @enakai00