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Copyright?2016 NTT corp. All Rights Reserved.
OpenStack Neutron プロジェクトから
見たソフトウェアスイッチ動向
日本電信電話株式会社
NTT ソフトウェアイノベーションセンタ
市原 裕史
2Copyright?2016 NTT corp. All Rights Reserved.
市原 裕史
? 所属
? NTT SIC 第三推進プロジェクト
? OpenStack Developer
? Neutron Core Reviewer、その他プロジェクトへの貢献
? 技術: SDN/NFV中心
? パブリッククラウドの開発
? LinuxconでDPDKの性能の発表
? Neutronへの機能提案
自己紹介
3Copyright?2016 NTT corp. All Rights Reserved.
? マルチテナント環境でユーザに仮想NWを提供する
? 様々なNWリソースを提供
? スイッチ、ルータ、VPN、ファイアウォール、ロードバランサ
? 最新のユーザ調査でOpenStackユーザの93%以上が
Neutronを利用[1]
? プラグイン機構を採用し、様々なSDN製品と結合可能
OpenStack Neutron 概要
L2スイッチ
仮想計算機
ルータ
VPN
ファイアウォール
ロードバランサ
テナントA テナントB
[1] ユーザサーベイ: https://www.openstack.org/assets/survey/October2016SurveyReport.pdf
Core pluginService plugin
bgpvpn
dragonflow
kuryr
ale-omniswitch
arista
bagpipe
cisco
calico
brocade
bigswitch
OpenStack Big Tent or Incubation
Neutron
edge-vpn
fujitsu
hyperv
infoblox
midonet
mlnx
nec
nuage
odl
ofagent
onos
ovn
ovs-dpdk
plumgrid
powervm
vsphere
vmware-nsx
octavia
client
lbaas
vpnaas
fwaas
l2gw
dynamic-routing
sfc
lib
Neutron Stadium
specs
5Copyright?2016 NTT corp. All Rights Reserved.
Neutron ソフトウェアスイッチ/ルータ
VM
コンピュートノード
VM
VM 仮想計算機
仮想スイッチ
vSwitch
vSwitch/bridge
VM
SR-IOVNIC
設定対象
ネットワークノード
bridge
Router
物理スイッチ
Router 仮想ルータ
OVS
LinuxBridge
SR-IOV
iptables
namespace
route
iptables
6Copyright?2016 NTT corp. All Rights Reserved.
Neutron
ソフトウェアスイッチの歴史
7Copyright?2016 NTT corp. All Rights Reserved.
? OpenStack Novaの仮想ネットワーク管理機能
? リリース時?2012/9/27のFolsomリリース
? デフォルトドライバはLinuxbridge
? ルータ機能?トンネリングはなし(ネットワークノードもなし)
Nova network
物理スイッチ
VM
コンピュートノード
VM
LinuxBridge
VM
nova-compute
VM
コンピュートノード
VM
LinuxBridge
VM
nova-compute
8Copyright?2016 NTT corp. All Rights Reserved.
? 2012/9/27のFolsomリリースからNovaから分離
? (Devstackの)デフォルトプラグインはOpenvSwitch
? Neutron自身はデフォルトプラグイン/デフォルトドライバを
持っていない
? OVSではセキュリティグループに対応不可能だったた
め、LinuxBridge+iptablesを利用
Quantum(Neutron)
VM
コンピュートノード
VM
OVS
bridge bridge
LinuxBridge
iptables
VM 仮想計算機
仮想スイッチvSwitch/bridge
コンピュートノード
プロセス
nova-compute
quantum-xxx-agent
9Copyright?2016 NTT corp. All Rights Reserved.
Neutron
OpenvSwitch
10Copyright?2016 NTT corp. All Rights Reserved.
OpenvSwitchが利用者トップ
https://www.openstack.org/analytics
11Copyright?2016 NTT corp. All Rights Reserved.
? 元々Nova-networkでLinuxbridgeを使って運用し
ていた人たちからは受けが悪かった
? 昔から安定した構成はLinuxbridge+VLANという認識があった
? 2015年頃からオペレータ会合で不満が噴出
? OVSのポートをnamespace間で移動させるとクラッシュする
issueが報告されてKernel含めて修正が必要となった
? OVS 2.3.0+Neutron Junoでopenvswitch-agentを再起動す
るとOVSフローが全滅
? OVSは問題の切り分けが難しくエンジニアの単価も高い
? OVSからLinuxbridgeへ移行を宣言する人が多数出現
? NeutronコミュニティでもLinuxbridgeサポートを強化
OVSへの不満
12Copyright?2016 NTT corp. All Rights Reserved.
? namespaceやiptablesを使うのをやめてOVS機能を
フル活用しようという議論に発展
? OVS+CT(Connection Tracking)によるstateful firewall
? OVS+OF(OpenFlow)によるQoS
? OFによるルーティングとOVS+CTによるNAT
? OVSブリッジを分けずに1つに集約して高速化
? 更にOVNの開発も開始(OpenDayLightはいずこ?)
OVS路線変更
http://openvswitch.org/support/slides/OVN-Vancouver.pdf
13Copyright?2016 NTT corp. All Rights Reserved.
? Stateful firewallはすでにNeutronで利用開始
? DVR、SFCなどの機能はOVS限定で提供
? LinuxBridgeで欲しいとの意見も多くあるが、フロー制御の代
替となるものを用意しなければならないためなかなか取り組む
人がいない
? ofctlをRyuライブラリで置き換え
現在のNeutronのOVS利用
コンピュートノード
ネットワークノード
OVS
neutron-openvswith-agent
ofctl command Ryu Library
14Copyright?2016 NTT corp. All Rights Reserved.
? OpenStack Neutron ではソフトウェアスイッチとし
てOpenvSwitchがデファクト
? 一方でLinuxbridgeを利用する人も一定数いる
? OpenvSwitch の最新機能は順次 Neutron でサポー
トされていっている
? 今後はNATへ拡大していくと予想
まとめ
15Copyright?2016 NTT corp. All Rights Reserved.
? ML2 openvswitch driver
? ML2 linuxbridge driver
? networking-midonet
? networking-ovs-dpdk
? ML2 openvswitch driver にマージされた
? networking-calico
? networking-vpp
? networking-6wind
? contrail-neutron-plugin
付録 Neutron 対応
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OpenStack Neutron プロジェクトから見たソフトウェアスイッチ動向

  • 1. Copyright?2016 NTT corp. All Rights Reserved. OpenStack Neutron プロジェクトから 見たソフトウェアスイッチ動向 日本電信電話株式会社 NTT ソフトウェアイノベーションセンタ 市原 裕史
  • 2. 2Copyright?2016 NTT corp. All Rights Reserved. 市原 裕史 ? 所属 ? NTT SIC 第三推進プロジェクト ? OpenStack Developer ? Neutron Core Reviewer、その他プロジェクトへの貢献 ? 技術: SDN/NFV中心 ? パブリッククラウドの開発 ? LinuxconでDPDKの性能の発表 ? Neutronへの機能提案 自己紹介
  • 3. 3Copyright?2016 NTT corp. All Rights Reserved. ? マルチテナント環境でユーザに仮想NWを提供する ? 様々なNWリソースを提供 ? スイッチ、ルータ、VPN、ファイアウォール、ロードバランサ ? 最新のユーザ調査でOpenStackユーザの93%以上が Neutronを利用[1] ? プラグイン機構を採用し、様々なSDN製品と結合可能 OpenStack Neutron 概要 L2スイッチ 仮想計算機 ルータ VPN ファイアウォール ロードバランサ テナントA テナントB [1] ユーザサーベイ: https://www.openstack.org/assets/survey/October2016SurveyReport.pdf
  • 4. Core pluginService plugin bgpvpn dragonflow kuryr ale-omniswitch arista bagpipe cisco calico brocade bigswitch OpenStack Big Tent or Incubation Neutron edge-vpn fujitsu hyperv infoblox midonet mlnx nec nuage odl ofagent onos ovn ovs-dpdk plumgrid powervm vsphere vmware-nsx octavia client lbaas vpnaas fwaas l2gw dynamic-routing sfc lib Neutron Stadium specs
  • 5. 5Copyright?2016 NTT corp. All Rights Reserved. Neutron ソフトウェアスイッチ/ルータ VM コンピュートノード VM VM 仮想計算機 仮想スイッチ vSwitch vSwitch/bridge VM SR-IOVNIC 設定対象 ネットワークノード bridge Router 物理スイッチ Router 仮想ルータ OVS LinuxBridge SR-IOV iptables namespace route iptables
  • 6. 6Copyright?2016 NTT corp. All Rights Reserved. Neutron ソフトウェアスイッチの歴史
  • 7. 7Copyright?2016 NTT corp. All Rights Reserved. ? OpenStack Novaの仮想ネットワーク管理機能 ? リリース時?2012/9/27のFolsomリリース ? デフォルトドライバはLinuxbridge ? ルータ機能?トンネリングはなし(ネットワークノードもなし) Nova network 物理スイッチ VM コンピュートノード VM LinuxBridge VM nova-compute VM コンピュートノード VM LinuxBridge VM nova-compute
  • 8. 8Copyright?2016 NTT corp. All Rights Reserved. ? 2012/9/27のFolsomリリースからNovaから分離 ? (Devstackの)デフォルトプラグインはOpenvSwitch ? Neutron自身はデフォルトプラグイン/デフォルトドライバを 持っていない ? OVSではセキュリティグループに対応不可能だったた め、LinuxBridge+iptablesを利用 Quantum(Neutron) VM コンピュートノード VM OVS bridge bridge LinuxBridge iptables VM 仮想計算機 仮想スイッチvSwitch/bridge コンピュートノード プロセス nova-compute quantum-xxx-agent
  • 9. 9Copyright?2016 NTT corp. All Rights Reserved. Neutron OpenvSwitch
  • 10. 10Copyright?2016 NTT corp. All Rights Reserved. OpenvSwitchが利用者トップ https://www.openstack.org/analytics
  • 11. 11Copyright?2016 NTT corp. All Rights Reserved. ? 元々Nova-networkでLinuxbridgeを使って運用し ていた人たちからは受けが悪かった ? 昔から安定した構成はLinuxbridge+VLANという認識があった ? 2015年頃からオペレータ会合で不満が噴出 ? OVSのポートをnamespace間で移動させるとクラッシュする issueが報告されてKernel含めて修正が必要となった ? OVS 2.3.0+Neutron Junoでopenvswitch-agentを再起動す るとOVSフローが全滅 ? OVSは問題の切り分けが難しくエンジニアの単価も高い ? OVSからLinuxbridgeへ移行を宣言する人が多数出現 ? NeutronコミュニティでもLinuxbridgeサポートを強化 OVSへの不満
  • 12. 12Copyright?2016 NTT corp. All Rights Reserved. ? namespaceやiptablesを使うのをやめてOVS機能を フル活用しようという議論に発展 ? OVS+CT(Connection Tracking)によるstateful firewall ? OVS+OF(OpenFlow)によるQoS ? OFによるルーティングとOVS+CTによるNAT ? OVSブリッジを分けずに1つに集約して高速化 ? 更にOVNの開発も開始(OpenDayLightはいずこ?) OVS路線変更 http://openvswitch.org/support/slides/OVN-Vancouver.pdf
  • 13. 13Copyright?2016 NTT corp. All Rights Reserved. ? Stateful firewallはすでにNeutronで利用開始 ? DVR、SFCなどの機能はOVS限定で提供 ? LinuxBridgeで欲しいとの意見も多くあるが、フロー制御の代 替となるものを用意しなければならないためなかなか取り組む 人がいない ? ofctlをRyuライブラリで置き換え 現在のNeutronのOVS利用 コンピュートノード ネットワークノード OVS neutron-openvswith-agent ofctl command Ryu Library
  • 14. 14Copyright?2016 NTT corp. All Rights Reserved. ? OpenStack Neutron ではソフトウェアスイッチとし てOpenvSwitchがデファクト ? 一方でLinuxbridgeを利用する人も一定数いる ? OpenvSwitch の最新機能は順次 Neutron でサポー トされていっている ? 今後はNATへ拡大していくと予想 まとめ
  • 15. 15Copyright?2016 NTT corp. All Rights Reserved. ? ML2 openvswitch driver ? ML2 linuxbridge driver ? networking-midonet ? networking-ovs-dpdk ? ML2 openvswitch driver にマージされた ? networking-calico ? networking-vpp ? networking-6wind ? contrail-neutron-plugin 付録 Neutron 対応 ソフトウェアスイッチ/ルータ