2014/09/29に開催されたwakamonog #6で使った ルーティングチュートリアルの資料です。 架空のコンテンツプロバイダのネットワークの成長と 共に移り変わっていくNW構成の話です。

1. ルーティングチュートリアル
~wakamonog #6~
@kakky0312

2. 自己紹介
• 名前
• 中野 和貴 (かっきぃ) / Twitter: @kakky0312 / FaceBook: kakky0312
• 業務内容
• サービスで利用する仮想化環境基盤の検証、構築、運用
• 主にOpenStack環境
• 仮想化環境で利用できる技術の情報収集、検証
• オーバーレイネットワーク
• サービスデザインの見直し
• 趣味 & 好きなこと
• 飲み、お店開拓、ドライブ、音楽
• いいお店あったら教えて下さい(・∀・)

3. 一般的なLAN環境ではどんな
ネットワークを組むか

4. 段階を追って簡単に
紹介してみます
(あくまで一例です)

5. 辿るであろう変遷
• 最初期のネットワーク
• NATを利用したネットワーク
• ロードバランサを加えたネットワーク
• 複数セグメントでのネットワーク
• 複数L3スイッチでのネットワーク
• 自社AS＋マルチホームなネットワーク

6. さぁ、サービスを始めよう

7. 最初期のNW
Internet
• 一番シンプルな構成
• ISPとTransit接続 (Static)
• 全サーバにGlobal IP付与
• Global IPはISPから提供
• 外部への出口部分にISP側から指定
されたIPアドレスへのDefault
Gateway設定が入る
Servers
(global) 203.0.113.0/29
(private) 192.168.10.0/24
Router

8. アクセスも増えてきたから
サーバを増やそう！

9. あれ、でもグローバルIP
足りなくなってきたな

10. NATを利用したNW
Internet
• サーバ台数増でGlobal IP枯渇
• それがDB等Private IPのみ必要な
場合Global IPの追加は不必要
• しかしアップデートやNTP通信等
で外部とのやりとりは必要
• 出口部分へNATの設定を追加
• Private IPしかないサーバでも外部
と通信が可能になる
Servers
(global) 203.0.113.0/29
(private) 192.168.10.0/24
(private) 192.168.10.0/24
NAT
Router

11. NATを利用したNW
Internet
• サーバ台数増でGlobal IP枯渇
• それがDB等Private IPのみ必要な
場合Global IPの追加は不必要
• しかしアップデートやNTP通信等
で外部とのやりとりは必要
• 出口部分へNATの設定を追加
• Private IPしかないサーバでも外部
と通信が可能になる
Servers
(global) 203.0.113.0/29
(private) 192.168.10.0/24
(private) 192.168.10.0/24
L3
SW
NAT
Box
NAT

12. そろそろDNSラウンドロビン
とかじゃなくてちゃんと
負荷分散させるようにしたいな

13. ロードバランサを利用したNW
Global IP
L3
SW
Internet
• DNSラウンドロビンだと障害中の
サーバにもアクセスを振ろうとする
• Global IPもたくさん必要
• より賢くアクセスを分散させるため
LBを入れる
• NAT Boxと置き換えることで外へ
のNAT機能提供にも使える
• 構成としてはインライン、ワンアー
ムの2パターンがある
Servers
(global) 203.0.113.0/29
(private) 192.168.10.0/24
(private) 192.168.10.0/24
LB
NAT
SNAT

14. 順調にサービスも成長して
サーバも増えてきた

15. そろそろ単一セグメントじゃ
足りなくなってきたな

16. 複数セグメントを利用したNW
L3
SW
Internet
• サーバ台数増で単一セグメントに収
まりきれなくなった場合、複数セ
グメントを利用する
• ブロードキャストパケット数を抑制
するために各セグメントをVLANで
分ける
• 各セグメント間はVLAN間ルーティ
ングを利用してルーティングさせる
VLAN間
ルーティング
192.168.10.0/24
192.168.20.0/24
VLAN10
VLAN20

17. そろそろ上位SWのポート
足りなくなってきたな

18. 使うDCも増やしたいし
ラックも増えてきて
ケーブル長もちょっと心配

19. 複数L3スイッチでのNW
L3
SW1
Internet
• L3スイッチのポート枯渇やケーブ
ル長問題、複数DCの利用
• 一般的にはOSPFでスイッチ間の
ルーティング経路交換を行う
• InternetへはSW1からSW2へ経路
を伝播させる
• 方法としてはデフォルトルートの生
成をさせる機能の利用
192.168.10.0/24
192.168.20.0/24
VLAN10
VLAN20
OSPF
L3
SW2
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 ip_address
router ospf 1
default-information originate [always]

20. 規模も大きくなって
段々とサービスも簡単に
止められなくなってきた

21. サービス断リスクを下げるのに
インターネットへの出口を
冗長化したいな

22. 回線コストやルート経路の
最適化とか自分たちで
色々コントロールしたいな

23. マルチホーム環境のNW
eBGP
L3
SW1
Internet
• AS番号を取得して外部とBGP接続をする
• Transit接続(BGP利用)でフルルートか、デ
フォルトルートかを受け取る
• 図のような外へ出ていくための回線が複数
ある状態をマルチホームという
• SW1,2間の内部経路情報はOSPF, 外部経
路情報はiBGPを使ってそれぞれ交換
• 外部とのIn, Outのパケット流量を状況に
合わせて調整することが出来る
• 複数外との接続線があるため回線障害時の
全断リスクを下げることが出来る
• IXや直接のpeerを使うことで自分たちの
欲しいルートへの最短経路も準備できる
192.168.10.0/24
192.168.20.0/24
VLAN10
VLAN20
OSPF
L3
SW2
eBGP
iBGP
Internet

24. このようにその時の規模や
状況に応じてネットワークの構成や
利用プロトコルが変わっていきます

25. その時の規模に応じて
必要な構成を考えましょう

26. おわり
続きはYenkaiで