openstack 向けネットワーク入門

OpenStack向けネットワーク入門

Takanori Suzuki

APJ Networking Team

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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



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



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

http://www.opennetworkingfoundation.org/



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。



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



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



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:

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Compute (Nova)

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OpenStack Components Ecosystem Partners N

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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

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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



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?



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



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



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



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



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



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



Open Networking



Open Networking- Cumulus Networksとの提携

S4810とS6000でCumulus Linuxが動作



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？



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



ネットワークのパラダイムシフトを

Dell.com/OpenStack

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