第一回ホワイトボックススイッチユーザ会で発表した内容です。

1. なぜネットワーク運用自動化が
進まないのか
Whitebox Switch編
BIGLOBE Inc.
Taiji Tsuchiya
ホワイトボックススイッチユーザ会
第一回勉強会 1
2015/5/13

2. Introduction
• 土屋 太二（Taiji Tsuchiya）
– 28歳
– Twitter：@taijijiji
• お仕事
– ネットワークエンジニア
– 2011年 : DCネットワークの運用
– 2012年 : 自社SDNシステムの開発
– 2013年〜現在： コアネットワークの運用
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3. ネットワーク運用のお仕事
• ルータの設定
• 設定手順書の作成
• トラフィック制御
• ネットワーク資源や構成情報の管理
• 機器の増強、廃止、リプレイス
• 回線やDCラックの調達
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4. ネットワークの自動化事情
• サーバインフラと比べて
自動化が進んでない
• Immutable Infrastructureや
Infrastructure as codeとは別世界
• 今日は「どうしてこうなった？」話をします
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5. 課題その１
操作対象OSが多い
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6. Manufacturer
OS
Cisco
IOS
(IOS-­‐XE)
IOS-­‐XR
NX-­‐OS
Juniper
JUNOS
Brocade
NetIron
Network
OS
Arista
EOS
＿人人人人人人人人人＿
＞ メーカー独自のCLI ＜
￣Y^Y^Y^Y^Y^Y^Y^Y￣
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7. 課題その2
標準的なAPIが
確立されていない
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8. Manufacturer
OS
API
Cisco
IOS
(IOS-­‐XE)
• OnePK(*)
• NETCONF
IOS-­‐XR
• OnePK(*)
• NETCONF
NX-­‐OS
• OnePK(*)
• NX-­‐API(*)
• NETCONF
Juniper
JUNOS
• JUNOS
XML
Protocol(*)
• REST
API
• NETCONF
Brocade
NetIron
• NETCONF
• REST
API
Network
OS
Arista
EOS
• eAPI(REST
API
)
(*) メーカ独自API
※1 最新OSの対応状況ですが、Versionによって大きく異なります。
※2 ネットワーク装置の場合「バグの枯れ」を重視するため
最新OS versionを導入するケースはほとんどありません。
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9. さくらインターネット 湯澤 民浩さん資料より引用
Internet Week 2014 ようこそ、ネットワーク運用自動化の世界へ！
https://www.nic.ad.jp/ja/materials/iw/2014/proceedings/s4/
結果的に、装置ごとに異なる
制御モジュールが必要になる
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10. 課題その3
作業失敗時の
影響が大きい
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11. 影響範囲
• サーバ : 数サービス 通信断
• DC系スイッチ : 数十サービス 通信断
• コア系ルータ : エリア 全断
＿人人人人人人人人人人＿
＞ 失敗したら総務省 ＜
￣Y^Y^Y^Y^Y^Y^Y^Y^Y￣
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12. 課題その４
エンジニアのスキルが
自動化から遠い
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13. エンジニアの得意領域
ネットワーク屋
• ルータCLIマスター
• Cisco/Juniper
なんでも来い
• パケットに強い
• トラフィック制御が得意
サーバ屋
• Linux/Unixマスター
• Ubuntu/FreeBSD
なんでも来い
• DBやWebサーバに強い
• LL言語が得意
自動化開発に
必要なスキルはこちら
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14. 課題その５
自動化のアイディアが
出づらい文化
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15. ネットワークエンジニアの文化
• 染み付いたCLI文化
• インフラの分業化によって、入社時から
Ciscoスペシャリストを目指しがち
• 技術革新がとても遅く、実装はメーカ次第
• 開発者 = メーカの人
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16. 課題その６
手作業で
なんとかなる作業量
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17. 作業量
• サーバ：
– 数千〜数万台
– １台あたりの作業頻度： 週に1-2度
• ネットワーク機器:
– コア： 数十台
– データセンタ 数百〜数千台
– １台あたりの作業頻度： 数ヶ月に1度
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18. 課題その７
開発に
時間が割けない
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19. ネットワーク屋の働く環境
• 運用メンバーは必要最低限
• 開発にまとまった時間がさけない
• １件の障害で１週間の予定が吹き飛ぶ
• 学習コストを乗り超えるのに決死の覚悟
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20. ↑ここまで自動化が進まない課題
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↓ここから自動化を進めるための期待
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21. 自動化しやすい作業もある
• ルータ操作以外の運用業務もたくさん
– ルータを設定
– 設定を入れるための手順書を作成
– トラフィック制御
– ネットワーク資源や構成情報を管理
– 機器の増強、廃止、リプレイス
– 回線やDCラックの調達
• ルータの自動操作は難しいが
状態取得はSNMPを使えば比較的容易
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22. 開発の敷居が下がってきた
• Webフレームワーク
– Python : Django, Flask
– Ruby : Rails
• 構成管理ツール
– Chef
– Ansible
– Fabric
• テストツール
– Serverspec
– Infrataster
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23. ネットワーク業界の変化
• NETCONF
• Open Daylight
• Whitebox Switch
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24. NETCONF（Network Configuration Protocol）
• XMLを利用したルータ管理プロトコル
• RFC6241で標準化
• 業界の標準的なAPIを作る目的
• 現時点ではメーカごとにXML記述が異なる
– YANGモデル対応が一つの鍵
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25. Open Daylight
• Linux FoundationのOSSプロジェクト
• SDNコントローラプラットフォームを協業開発
• 主要なネットワーク機器メーカや
サーバメーカが参加
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26. Whitebox Switch
• ODMベンダ製スイッチ
– ソフトウェアOSはユーザ自ら選ぶ
• クラウドやコンテンツ屋のニーズから登場
• 実態は、ネットワーク機能のあるLinuxサーバ
• サーバと同様の管理ツールを利用可能
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27. Whitebox Switchに期待していないこと
• 既存装置をすべてWhitebox Switchに置き
換える、というアイディアは全く無い。
• 数台の購入だとそこまで安くない。
運用コスト、開発コストも考慮
• 今導入しても、制御モジュールが増えるので
そこまでうれしくない
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管理
サーバ
IOS
JUNOS
IOS-­‐XR
Arista
EOS
NetIron
Whitebox
Switch
IOS用
SSH
JUNOS用
Netconf
IOS-­‐XR用
Netconf
REST
API
NetIron用
Netconf
Ansible
?
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28. • Whitebox登場によるメーカの変革に期待
– ネットワーク装置の全機能を
外部サーバから制御できること
– メーカ間で差分のない制御方法があること
– 標準的なサーバ用ツールが流用できること
• 業界標準の制御方法が確立されれば
対応可否が、機器選定基準になり得る
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Whitebox Switchに期待していること
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29. 自動化開発のストーリー
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30. 想定シナリオ(架空)
• 運用チーム5名から、2名を開発に
• 運用チーム補強のため１名を助っ人増員
• 開発期間は１年間
• 開発が完了すれば運用工数が2/3に
• 開発終了後、保守が0.5人月が発生
• 1人月100万円で計算
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31. 開発コスト vs 運用コスト
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0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0
6
12
18
24
30
36
運用5名体制の場合
運用4名+開発2名体制の場合
百万円
ヶ月
期間
費用
開発期間(12ヶ月)
損益分岐点
運用:3+1名
開発:2名
運用:3名
保守:0.5名
開発：1.5名
• 工数削減
• 納期改善
• オペミス削減
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32. • 顧客ニーズにあったネットワーク機能を
開発する
• 新しいネットワーク機能やOSSツールを
積極的に試して導入していく
• ネットワーク運用のかゆいところに
手の届くツールを自分たちで開発していく
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開発：1.5名
で新しいことを始める
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33. BIGLOBE コアネットワークチームの取り組み
• 2014年からチーム内での
Python勉強会を週一で開催
• 全運用メンバがツール開発をマスター
• 外注ゼロの内製開発でノウハウを蓄積中
• 成果物の公開できる部分を切り出して
OSS化を検討中
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34. まとめ
自動化が進まない課題
1. 操作対象OSが多い
2. 標準的な外部APIが確立されていない
3. 作業失敗時の影響が大きい
4. エンジニアのスキルが自動化から遠い
5. 自動化のアイディアが出づらい文化
6. 手作業でなんとかなる作業量
7. 開発に時間がとれない
自動化を進めるための期待
1. 自動化しやすい作業もある
2. 開発の敷居が下がってきた
3. ネットワーク業界の変化
NETCONF / Open Daylight / ホワイトボックススイッチ
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自動化開発を通して変化に強いエンジニアが育つ
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