20130614 Interop SDN ShowCase-OpenStage2-MidoNet with Sakura Internet
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Interop : SDN ShowCase OpenStageにて、さくらインターネットの大久保氏とのコラボセッションに使用しましたスライド。 MidoNetの概要、さくらインターネット様がお困りだったポイント、それにMidoNetがどう応えたかについてお話させて頂きました。
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- 2. Copyright ©2013 Midokura All rights reserved 本セッションの目的 2 Ø クラウドネットワークについてお悩みの方々 対象者 Ø クラウドネットワーク固有の問題を洗い出し、 その解法について考えてみる! 狙い
- 3. Copyright ©2013 Midokura All rights reserved スピーカー紹介 3 ミドクラジャパン 高嶋隆一 さくらインターネット 大久保修一
- 5. (C)Copyright 1996-‐‑‒2013 SAKURA Internet Inc. IaaSクラウドネットワークの課題 さくらインターネット株式会社 研究所 ⼤大久保 修⼀一 INTEROP2013 SDN ShowCase
- 6. データセンターへの⼊入局や機 器の設置といった物理理作業の すべてを代⾏行行するサービス サービスラインアップ 6 ハウジング サービス 会員制サイト、キャンペーンサイト エンタープライズ インターネットメール、Webサイト運営 ネットビジネス、電⼦子商取引、動画・⾳音楽配信 専⽤用サーバ Platform St 専⽤用サーバ Platform Ad レンタルサーバ サービス ハウジング 専⽤用サーバ サービス さくらの マネージド サーバ さくらの レンタル サーバ 1台を共有1台を専有 1台 〜～ 複数台 ・サービスの主な利利⽤用⽤用途 仮想サーバ サービス さくらのVPS 仮想化技術を⽤用 いて、1台の物 理理サーバ上に複 数の仮想サーバ を構築し、仮想 専⽤用サーバとし て利利⽤用するサー ビス クラウド サービス ⾼高性能サーバと拡張 性の⾼高いネットワー クを圧倒的なコスト パフォーマンスで実 現 SNS、Webアプリケーション、SaaS、ASP リモートハウジング ※⽯石狩データセンターで提供
- 7. クラウド化の流流れ • 所有から利利⽤用へ – 初期投資の軽減、資産不不要、財務的なメリット • オンデマンド、セルフサービス – 必要なときにすぐに、必要なだけ • 災害対策(ディザスタリカバリ) – 東⽇日本⼤大震災にて、多くの⾃自治体が被害に – 情報拡散のため多くのクラウド環境が利利⽤用された 7 オンプレミスからクラウドへの移⾏行行が進んでいる
- 9. IaaSクラウドネットワークの構成例例 9 インターネット VPN ルータ ルータ コアL2スイッチ ToRスイッチ ホストサーバ ホストサーバ ToRスイッチ ⼤大量量のVLANを あらかじめ設定
- 10. ボトルネックの表⾯面化 10 ネットワーク仮想化を進めていくと、 思わぬボトルネックが表⾯面化する 物理理環境の場合 • 帯域 • ポート数 • バックプレーン容量量 仮想環境の場合 • VLAN数 • MACアドレス数 スケーラビリティに影響 論論理理リソースに注意
- 13. 課題の整理理 • VLAN数の不不⾜足 • MACアドレス数の収容上限 • L2ネットワークのスケーラビリティ • East-‐‑‒Westトラフィックの爆発 • 仮想アプライアンスの性能 13 これらを解決するソリューションは？ ⾼高嶋さん、よろしくお願いします。
- 15. Copyright ©2013 Midokura All rights reserved “ミドクラと”は? 15
- 16. Copyright ©2013 Midokura All rights reserved What’s MidoNet ? 16 MidoNet は、 IaaS クラウド のための ネットワーク抽象化 プラットフォーム です
- 17. Copyright ©2013 Midokura All rights reserved Upstream ISP The Internet VM MidoNet Compute Node VM MidoNet Compute Node VM MidoNet Compute Node MidoNet Gateway Node MidoNet Gateway Node Back-end Network Network State Node NW State DB NW State DB NW State DB 物理トポロジ (アンダーレイ) BGP uplink API Node Cloud Mgmt System Only requirement is an IP reachability! MidoNet 超サマリ 17 VM Upstream ISP vPort vPort vPort vPort VM VM vPort vPort VM VM vPort Tenant A Router Tenant A Bridge 1 Tenant A Bridge 2 Tenant B Bridge 1 Tenant B Router The Internet 論理トポロジ (オーバーレイ) BGP uplink MidoNet は個々のNW機器ではなく、 論理トポロジ全体をエミュレート Provider Router Point!
- 18. クラウドが直面する課題 【Discussion & Solution 編】 18
- 19. Copyright ©2013 Midokura All rights reserved VLAN数 19 VID 4,096 の壁 Photo Credit: Alex Barth via Compfight cc VLAN は便利だが IaaS クラウドのテナント識別子 としてはあまりにも少ない
- 20. Copyright ©2013 Midokura All rights reserved VLAN数 20 MidoNetの場合 Upstream ISP VM MidoNet Compute Node VM MidoNet Compute Node VM MidoNet Compute Node MidoNet Gateway Node MidoNet Gateway Node Back-end Network Network State Node NW State DB NW State DB NW State DB BGP uplink Cloud Mgmt System API Node VLANを利用しないトポロジエミュレ ーションの為、4,096 の壁に制限され ずスケールアウトが可能 Point!
- 21. Copyright ©2013 Midokura All rights reserved MACアドレス数 21 VM高密度収容による限界 VM を多重収容する事により、1スイッチあたりで 学習しなくてはいけない MAC 数が激増 Photo Credit: the bpp via Compfight cc
- 22. Copyright ©2013 Midokura All rights reserved MACアドレス数 22 MidoNetの場合 Upstream ISP VM MidoNet Compute Node VM MidoNet Compute Node VM MidoNet Compute Node MidoNet Gateway Node MidoNet Gateway Node Back-end Network Network State Node NW State DB NW State DB NW State DB BGP uplink Cloud Mgmt System API Node MAC学習結果はクラスタDB上の格納 される為、スケールアウト可能。 大規模なMACエントリ数に対応 Point! 物理サーバのデータパス上にプログラ ミングされるものは実際に収容する VMの通信が発生したもののみ Point!
- 23. Copyright ©2013 Midokura All rights reserved L2 ネットワークのスケーラビリティ 23 フラット L2 への要求 Photo Credit: skarpi - www.skarpi.is via Compfight cc ホストOS が同一セグメントにいる事を要求する機 能も多いが、既存のL2技術ではスケールしない
- 24. Copyright ©2013 Midokura All rights reserved L2 ネットワークのスケーラビリティ 24 MidoNet の場合 Upstream ISP VM MidoNet Compute Node VM MidoNet Compute Node VM MidoNet Compute Node MidoNet Gateway Node MidoNet Gateway Node Back-end Network Network State Node NW State DB NW State DB NW State DB BGP uplink Cloud Mgmt System API Node 各 MidoNet Agent 間通信は GRE で カプセル化 → IP Reachability さえあればよい → IGP を用いた L3 スケールアウト が利用可能 Point!
- 25. Copyright ©2013 Midokura All rights reserved East-West トラフィックの爆発 25 ホスト間往復ビンタ問題 ルータVM等、トラフィックを集約するVMを収容 するノードへ負荷が集中してしまう
- 26. Copyright ©2013 Midokura All rights reserved East-West トラフィックの爆発 26 MidoNet の場合 従来のVirtual Router Upstream ISP Upstream ISP Back-end Network Upstream ISP Upstream ISP Back-end Network Network機器をVMとしてエミュレーション Network Topology全体をエミュレーション MidoNet Drop DropDrop Drop Ingressでのトポロジエミュレートにより、目的地となるホスト に直接転送する為、”行って来い” が発生しない Point!
- 27. Copyright ©2013 Midokura All rights reserved 高レイヤネットワーク機能の性能上限 27 FW, Load Balancer, etc … Virtual Physical まだまだ Virtual Appliance が Hardware Appliance に性能で及ばない *事もある* © @m_asama
- 28. Copyright ©2013 Midokura All rights reserved 高レイヤネットワーク機能の性能上限 28 MidoNet の場合 パケットフォワーディングと同じく分散処理の為、ボトルネ ックが発生しづらい Virtual Appliance L3外部接続に加え、VLANタグ付きのL2外部接続をサポート し、外部のハードウェアアプライアンスとの連携が可能に HWとの連携
- 29. まとめ 29
- 30. Copyright ©2013 Midokura All rights reserved まとめ 30 ü IaaSクラウドでは従来のネットワークと 異なるボトルネックが発生します ü MidoNet は、分散アーキテクチャを持つ IaaS のための SDN プラットフォームです ü MidoNet は、オーバレイネットワークと 分散処理によりトラフィック処理を最適化 致します
- 31. Copyright ©2013 Midokura All rights reserved We’re hiring ! 31 Photo Credit: SimsiM` ! via Compfight cc 興味がある方は SDN Showcase内ミドクラ !
- 32. 32 Thank you!