openstack 向けネットワーク入門
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テックセンターは、デル株式会社として、2014年2月28日(金)と3月1日(土)に、東京都日野市で行われた「Open Source Conference (OSC) 2014 Tokyo/Spring」に参加しました。 2月28日(金)17時15分からは、デルでネットワーク製品を担当している鈴木孝規が、「OpenStack 向けネットワーク入門」と題した講演を行いました。 1日目では一番遅い時間帯のセッションにも関わらず、大変たくさんの方に受講していただきました。 この講演資料をご覧ください。TRANSCRIPT
OpenStack向けネットワーク入門
Takanori Suzuki
APJ Networking Team
2
Dell Inc. / デル株式会社の概要
DELL Inc.
• 本社設立 : 1984年5月
• 本社所在地:テキサス州
• 売上高:611億100万ドル
• 海外拠点
50ヶ国に現地法人を保有。
販売活動は180ヶ国以上に展開。社員数は
世界で約96,000人。
(川崎・東京・大阪・宮崎)
(2008年2月~2009年1月期)
デル株式会社
• 1989年6月設立 1993年販売業務開始
• 日本法人について従業員数1,700人
拡張的なアプローチ
革新的なアプローチ
Public Cloud Hadoop
OpenStack & Crowbar
OSS
Private Cloud Dell VIS
VMware, Hyper-V,
Hybrid Cloud Boomi
デルはターンキー&使いやすいクラウドソリューションを提供
最適なサーバ: PowerEdge M / R シリーズ
最適なサーバ: PowerEdge C シリーズ
最適なストレージ: Dell EqualLogic, Dell Compellent
最適なネットワーク: Dell Networking
モジュラー型データセンター
クラウド・ソリューションのアプローチ
4 Networking Marketing
Dell - Restricted - Confidential
Scalable design point
デルだけが12期連続
でマーケットの成長率を上回る
ブレードスイッチマーケットで世界第3位 特に10G/40Gを中心にマーケットに普及
昨年対比(YoY)を12期連続で成長中
40Gイーサネットス
イッチマーケットで世界第3位
全てのイーサネットスイッチマーケットで世界第4位
ボックス型イーサネットスイッチ製品に限ると世界第3位
2013年のDellネットワーキングの実績 Networking momentum continues throughout 2013
Source: Dell’Oro Q3CY13 Report
5 Networking Marketing
Dell - Restricted - Confidential
Controllers & Access Points
Outdoor
Indoor
Guest access and BYOD
W-series ClearPass
Blade I/O
M8428-k
Z9000
E600/E1200i Modular
M6220 M6348 M8024-k MXL
Campus & Data Center Chassis Switches
Instant access Points w/ built-
in controller
S4810 / S4820T
Dell Networking product portfolio
Wireless & BYOD
S5000 S6000
Fabric & Access Switches
C7004/7008
1G 10GbE 10GbE/FC 10/40GbE
1G 10GbE 10GbE/FC 10/40GbE
S55/S60 N2000
N3000
N4000
6 Networking Marketing
Dell - Restricted - Confidential
Hyper Visor WAN
Optimization Load
Balancing SDN &
Alternative OS
Dell Networking: Driving greater value through partnership Partners, standards, open initiatives
Founding member Chairman Board of Directors
Chairperson
high-speed working group
7 Networking Marketing
Dell - Restricted - Confidential
ITエンジニアのためのコミュニティー
Dell テックセンター
Dellのテクノロジーに関する最新情報と情報交換
テックセンターとは
• Dellが提供するITエンジニアのための情報共有サイトです。
• Dellの技術エキスパートによるブログで最新技術トレンドをレポートいたします。
• ハードウェアやソフトウェアのセットアップをビデオで紹介しております。
• 構成ガイド、最適化ガイドなど技術ドキュメントも満載です。
• フォーラムを提供:ユーザー間でのベストプラクティスの共有が可能です。
• サイトに登録いただければフォーラムに参加し、技術ディスカッションにも参加することができます。
デル株式会社 〒212-8589 川崎市幸区堀川町580番地ソリッドスクエア東館20F
http://www.jp.dell.com/japantechcenter/
●DELLロゴは、米国Dell Inc.の登録商標です。
8 Networking Marketing
Dell - Restricted - Confidential
リファレンスアーキテクチャ
Crowbar Server Chef Server DHCP Server NTP Server TFTP Server DNS Server
ネットワーク設計のガイドライン コスト重視 フラットなネットワークを維持 エッジでのフィルタリング フォルトゾーンの設計 ローカルトラフィックのプランニング ロードバランサの提供
4つの論理ネットワーク Admin/Internal vLAN BMC vLAN Storage vLAN External vLAN
9 Networking Marketing
Dell - Restricted - Confidential
DellのOpenStackに対する姿勢
• OpenStackプロジェクトの初期メンバーとして参加 • プラットフォームベンダーとして技術的に貢献 • テストおよび検証作業
• OpenStackプロビジョニングの自動化ソフトウエアCrowbarを開発、オープンソフトウエアとして公開
• OpenStackのエキスパートエンジニア • Rob Hirschfeld, Greg Althausなど
• 業界初の OpenStack Cloud Solutionを発表(米国デル)
OpenStack Networking
11 Networking Marketing
Dell - Restricted - Confidential
Dell OpenStack-Powered Cloud Solution Taxonomy
Op
s In
fras
tru
ctu
re
Crowbar Operations
Mgmt
Automatically Configured
AP
I Clie
nts
Hypervisors KVM & Qemu
Operating Systems: Ubuntu 12.04
Cloud Ecosystem
Application Management Dell Multi-Cloud Manager
DevOps Tools Opscode Chef
Physical Infrastructure: Dell PowerEdge R720, R720xd, C6220, C8000 servers, Dell Networking, Dell EqualLogic storage arrays
Chef
DNS/NTP
Nagios
OpenStack Cloud APIs
Dashboard (Horizon)
Required Services RabbitMQ
mySQL Ganglia
Ops Infrastructure Key:
Ob
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Compute (Nova)
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OpenStack Components Ecosystem Partners N
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lan
ce)
OpenStackのネットワークコンポーネント
• Nova-Network – Flat Mode
› 全てのインスタンスを1つのLinux bridgeに接続
› 事前に設定した範囲のIPアドレスがインスタンス起動時に割り当てられる
– FlatDHCP Mode
› インスタンス起動時にDHCPから割り当てられる
– VLAN Network Mode(デフォルト)
› テナント毎にVLAN、IPサブネットとLinux Bridgeが割り当てられる
› 物理スイッチはIEEE802.1QのタグVLANに対応している必要がある
• Neutron Network Manager(旧Quantum) – エージェントがNeutronサーバと通信してフレキシブルに対応
– SDN/Overlayなどに対応
– プラグイン形式で様々なハードウェア/ソフトウェアと連携
OpenDaylight Projectの連携 簡単な検証環境の準備
13
OpenVSwitch
OVSDB Protocol Library
Bidirectional JSON-RPC Library
Netty.io
Configuration Service
Inventory Service
API Driven SAL (ADSAL)
OpenFlow 1.0 Plugin
OpenFlow 1.0 Library
Connection Service
Flow Programmer
java.nio.socket
Model Driven SAL (MDSAL)
Inventory Service
Connection Service
Flow Programmer
OpenFlow 1.3 Plugin
OpenFlow 1.3 Library
Netty io
OVSDB South-bound Plugin OpenFlow 1.0 SB Plugin OpenFlow 1.3 SB Plugin
Controller Neutron
ML2 Plug-In
OpenDaylight NorthBound API Layer - REST APIs
OpenDaylight Neutron REST-API
OVSDB Neutron Application
OpenFlow 1.0
検証環境
必要なもの What You Will Need
• OpenDaylight Virtualization EditionのVMイメージ
• 2台以上のノード – コントローラノード1台
– コンピュートノード1台以上
環境 Logistics
• Fedora20のVMイメージのログイン情報 – Users:
› root/password
› odl/odl
VMイメージの起動 Boot Your VM Images
• OpenDaylight側の準備 – 仮想上またはノートPC上で動作
• IPアドレスの整備(リブートが必要) – 全てのVMのIPアドレスを検証環境に合わせて変更
VMイメージの起動 Boot Your VM Images
• OpenDaylightの起動 – ユーザディレクトリ配下のRUN.shスクリプトを実行
› OpenFlow1.0(Default)で起動、OpenFlow 1.3もサポート
• OpenDaylightの調整 – OSGIコンソールでシンプルスイッチ機能を停止
› lb | grep simple
› stop <simple forwarding ID>
OpenStack VMのセットアップ OpenStack VM Setup
• 再度VMイメージのコピー • 1個目はコントローラノード用、2個目以降はコンピュートノード用
• 各ノードでIPの設定 • cd /etc/sysconfig/networking-scripts
• sudo cp ifcfg-eth0 ifcfg-eth1
• Edit ifcfg-eth1 to change interface name
• コントローラノードの設定 • odl/odlでログイン
• local.conf.controlをdevstack/local.confとしてコピー
• devstack/local.confの中のIPアドレスを変更
• コンピュートノードの設定 • odl/odlでログイン
• local.conf.computeをdevstack/local.confとしてコピー
• devstack/local.confの中のIPアドレスを変更
Simple Forwarding機能の停止 Example of stopping Simple Forwarding
OpenDaylight管理画面 http://[IP address]:8080
ControllerとComputeノードの構築
• コントローラノード – cd devstack
– ./stack.sh
• コンピュートノード – cd devstack
– ./stack.sh
OpenStack Horizonへのログイン http://[IP address]/horizon
OpenDaylightのGUI
Modernize & transform your network
Networks for the data center and campus have historically been costly and complex
• 複雑で独自技術ベースのアーキテクチャ
• 機器メーカーのリリースサイクルに依存する新技術の適用
• 筐体単位でのロックインメカニズムと、リプレース前提のアップグレード
• 他社では通用しない独自技術者維持のための運用コスト
know.
We
for over 10 years powering some of the largest cloud
networks in the world
We’ve been in the networking business
Networking Industry Trends …
1. データセンターからデスクトップ・モバイルデバイスまでに必要な帯域は増え続けている
2. 仮想化と新しいワークロードがデータセンターのトラフィックパターンを変化させ、新たなボトルネックを生む
3. モバイルデバイスの急速な普及とマルチメディアアプリケーションへの要求
… creating opportunities for innovation
28 Networking Marketing
Dell - Restricted - Confidential
新しいデータセンターのチャレンジ 物理ネットワークと仮想ネットワーク
物理サーバ
仮想サーバ
GAP
インフラの変化 • ハードウェアの減少
• 仮想環境の増加
• インタフェースの増加 • How do you address
the gap?
ワークロードの変化 • east-westトラフィックの増加
• 物理の集約・統合
• ボトルネックはネットワークへ • How do you optimize?
29 Networking Marketing
Dell - Restricted - Confidential
Cloud & Big Data従来のアプローチ
PARTITIONED CAPACITY
Core
Dist
Access
コアスイッチ経由の部分だけ遅延が増加
VM
Network Topology
Capacity Topology
30 Networking Marketing
Dell - Restricted - Confidential
Cloud & Big Data 適切なアプローチ
UNIFORM CAPACITY
Spine
Leaf
全てのポイントで等距離
VM
Network Topology
Capacity Topology
31 Networking Marketing
Dell - Restricted - Confidential
Built-in Manageability and Programmability
ネットワーク運用の最適化 Built-in management, automation, energy-efficiency features
Confidential
Bare metal provisioning
Virtual server networking
Smart scripting
Fabric management
Programmatic management
Element management
Built-in automation features • 迅速な展開、仮想サーバの移動の
自動追従(VLAN設定)
Integrated DevOps features • サーバで利用しているようなスクリプトをネットワークにも適用するためのPerl/Pythonサポート
• アプリケーションから直接操作するためのREST APIサポート
Fresh Air capable • 電力と冷却コストのCAPEX/OPEX
を下げるためのFresh Airサポート
Dell Networking S6000
32 Networking Marketing
Dell - Restricted - Confidential
クラウドデータセンターのためのActive Fabric
• 10G & 40G L2/L3 fabrics • DCB enabled (iSCSI, FCoE) • OpenFlow enabled
• TCL, Perl & Python scripting • Simplified management • Open northbound interfaces
40G Active Fabric 10G Active Fabric
• Active Fabric Manager single pane of glass GUI-based management
• Automates the design, deployment and monitoring of fabric installations
86% Reduction in time to design and deploy
network fabrics
Industry Leading Power, Cooling & Density: • 77% Less Power* • 79% Less Heat Output* • 59% Less Racks Units*
77% Less power than
comparable solutions
• Uses fixed form factor switches for simple economical scale-out solutions
• Optimized for east-west traffic flows, virtualization and convergence
59% Average savings with Active Fabric
solutions
*Versus comparable Market standard solutions
33 Networking Marketing
Dell - Restricted - Confidential
Unified command line configurations
物理と仮想ネットワーク運用の統合例 Active Fabric Manager 2.0 support for VMware NSX
Confidential
VMware vDS support in AFM 2.0 • 共通のデザインテンプレートとCLI
で物理と仮想ネットワークを統合管理
• 仮想ネットワークも使い慣れた業界標準CLIで管理
Common management • 物理と仮想のファブリックデザイン、コンフィグを管理する一つのビューを提供
• 管理の簡素化とパフォーマンスの最適化
Common practices • 業界標準CLIを使うことで物理と仮
想ネットワークの管理のための新しいトレーニングが不要に
• 仮想環境が追加されても既存のネットワーク運用と同じ方法が利用可能
Admins
VDS
Key Components
Server Admin
Network Admin
NSX
vCenter Mgmt
CMS – Cloud Mgmt Suite
(VCD or Openstack)
OVS
Active Fabric CLI
for VDS
S6000 VXLAN
gateway
Visibility & Mgmt Network Virtualization
& Automation
Active Fabric
40GbE
34 Networking Marketing
Dell - Restricted - Confidential
データセンターファブリックのトレンド シャーシ型スイッチからボックス型スイッチへのシフト
010203040506070
2008 2010 2012 2014 2016
Chassis Fixed
Conventional Chassis Core Active Fabric
Density: Fixed vs. Chassis 40GbE per RU @ Line Rate (L3)
0
10
20
30
40
50
2010 2012 2014 2016
Chassis Fixed
Source: Dell Oro, 2013
Power: Fixed vs. Chassis Max Watts /
Data Center – Modular vs. Fixed Ethernet Switch
35 Networking Marketing
Dell - Restricted - Confidential
Open Networking
36 Networking Marketing
Dell - Restricted - Confidential
Open Networking- Cumulus Networksとの提携
S4810とS6000でCumulus Linuxが動作
37 Networking Marketing
Dell - Restricted - Confidential
ITの進化と、脱ブラックボックス
• 世界的に認められたITプロバイダーはデータセンターに必要となるすべてを保持している
• ネットワークは、ITの中で最後のブラックボックス
• SDNはNetworkをオープン化する大きな試みであるが、さらなるオープン化は?
• OSなしのベアメタルでスイッチを提供できたとすれば?
38 Networking Marketing
Dell - Restricted - Confidential
コンピューティングのパラダイムシフト- ネットワークをオープンに
39 Networking Marketing
Dell - Restricted - Confidential
ネットワークのパラダイムシフトを
Dell.com/OpenStack