NFVが描くミライ

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しなつしんまつ
5 years ago
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1 SDN から NFV へ ~ ネットワーク仮想化パズルの完成を目指す ~ ブロケードコミュニケーションズシステムズ株式会社 SDN/NFV ビジネス開発本部尾方一成 1

2 データセンターを分解してみよう! コントローラ (SDN) や仮想リソース (NFV) の世界が登場アプリケーション運用管理ツールビジネスロジックアプリケーションオーケストレーションサービスコントローラ ( オーバーレイ ) ネットワークコントローラサーバ / ストレージコントローラネットワークネットワークファンクションサーバストレージ仮想リソースネットワーク仮想化レイヤ 2-7 ファンクション仮想サーバソフトウェアデファインドストレージ物理インフラ ( アンダーレイ ) ファブリックネットワークサーバストレージ 2

マルチテナント対応アーキテクチャハイパバイザー上からコアネットワークまでを包括的に連携統合 VPLS コア MLX MLX テナントごとの VRF 自動化により可能な限り人手をかけない運用を実現ファブリック VDX 87xx VDX 87xx ロジカルシャーシ等の運用でアンダーレイの集中統合管理 VDX 67xx VDX 67xx VDX 67xx 67xx VDX

3 マルチテナント対応アーキテクチャハイパバイザー上からコアネットワークまでを包括的に連携統合 VPLS コア MLX MLX テナントごとの VRF 自動化により可能な限り人手をかけない運用を実現ファブリック VDX 87xx VDX 87xx ロジカルシャーシ等の運用でアンダーレイの集中統合管理 VDX 67xx VDX 67xx VDX 67xx 67xx VDX VDX 67xx 67xx VDX VDX 67xx 67xx VDX 各種オーバレイマルチテナント機能との連携により論理ネットワークを構築運用 SDN NFV サーバ vrouter Rack-1 Rack-2 Rack-n-1 Rack-n-2 テナントごとにL3ルーティング, ファイアウォール VPN サービスロードバランサー NAT 等の機能も個別に配備 3

4 みなさまの幸せな人生のためにしっかりと守りつつ一方攻めのビジネスを展開するには? システム & サービス企画構築御担当者とにかく時間との勝負ですぐにサービスをスタートしたいのです簡単高速自在 <オーバーレイ : インフラの仮想化 > 1. アプライアンスの仮想化 2. 自由自在なネットワーク分割 3. 運用の自動化ネットワーク構築運用ご担当者とにかく障害事故の無い安価なシステムが必要なのです安価安全安定 <アンダーレイ : インフラの整備 > 1. システム利用率の向上 2. 冗長化による耐障害性の向上 3. ループ障害のない安心のネットワーク 4

INFRASTRUCTURE LOGICAL SERVICES Network Virtualization and SDN VDX and SDN アンダーレイとオーバーレイの連携ファブリックと SDN 技術によるインフラの最適化サービスオーケストレーション Network Analytics Traffic Steering Service Agreemen t

5 INFRASTRUCTURE LOGICAL SERVICES Network Virtualization and SDN VDX and SDN アンダーレイとオーバーレイの連携ファブリックと SDN 技術によるインフラの最適化サービスオーケストレーション Network Analytics Traffic Steering Service Agreemen t Load Balancing Firewall VCloud Director コントローラ VMWare NSX コントローラエコシステム VM VM VM L4-L7 サービス ( 物理と仮想化 ) C VM VM VM ADX Palo Alto Check Point Bluecoat Symantec McAfee PHY PHY PHY PHY サービス統合

6 オーケストレーションにおける技術革新仮想データセンターの運用を自動化アプリケーション運用管理ツールビジネスロジックアプリケーションオーケストレーションサービスコントローラネットワークコントローラサーバ / ストレージコントローラネットワークネットワークファンクションサーバストレージ仮想リソースネットワーク仮想化レイヤ 2-7 ファンクション仮想サーバソフトウェアデファインドストレージ物理インフラファブリックネットワークサーバストレージ 6

7 OpenDaylight SDN コンソーシアムベンダーが集って SDN コントローラの開発 1. Linux Foundation 配下のオープンソース SDN プロジェクト 2. オープンコントローラフレームワークの取決め 3. プロジェクトメンバー Brocade, Cisco, Citrix, Ericsson, IBM, Juniper, Microsoft, Redhat, NEC, Vmware, A10, ADVA, Arista, Ciena, Cyan, Dell, Fujitsu, Guavus, HP, Huawei, Inocybe, Intel, Midokura, Nuage, Pantheon, Plexxi, lumgrid, Radware, Versa 7

8 OpenStack による仮想ネットワーク構築例ハードウェア / ソフトウェアアプライアンスの設定を自動化 8

9 事業企画担当者を支える技術革新 SDN があやつる NFV とは? アプリケーション運用管理ツールビジネスロジックアプリケーションオーケストレーションサービスコントローラネットワークコントローラサーバ / ストレージコントローラネットワークネットワークファンクションサーバストレージ仮想リソースネットワーク仮想化レイヤ 2-7 ファンクション仮想サーバソフトウェアデファインドストレージ物理インフラファブリックネットワークサーバストレージ 9

10 ネットワークファンクションの仮想化 NFV (Network Function Virtualization) とは? X86 サーバ上で動くソフトウェアによりネットワークサービスを提供 1. 初期投資コストの大幅削減専用ハードウェアが不要ライセンスの追加で容易に拡張アプリケーションロードバランサーステートフルファイアウォール 2. オンデマンドでリモート稼働簡単インストールで調達時間の短縮サービスのテンプレート化 3. マルチテナント環境の確立共有環境のセグメンテーションとセキュリティの確保アプリケーションロードバランサーステートフルファイアウォール Secure VPN 10

例 ) オンデマンドデータセンターアーキテクチャ NFV による多様なサービスの提供 X86 サーバ上で動く仮想アプライアンス ( ルーティング / ファイアウォール / VPN / ロードバランサ ) クラウドデータセンターインフラの構築運用と自動化の推進企業データセンターオフィス VM VM VM VM VM アプリケーション支店オフィス

11 例 ) オンデマンドデータセンターアーキテクチャ NFV による多様なサービスの提供 X86 サーバ上で動く仮想アプライアンス ( ルーティング / ファイアウォール / VPN / ロードバランサ ) クラウドデータセンターインフラの構築運用と自動化の推進企業データセンターオフィス VM VM VM VM VM アプリケーション支店オフィス Internet VPN クラウドルータイーサネットファブリック仮想ルータ VM VM 仮想 ADC VM VM VM コントローラ SAN Brocade MLXe Brocade ADX Brocade VDX Brocade Vyatta Virtual Router Brocade ADX OpenStack OpenDaylight Brocade DCX 11

12 仮想ルータの実現方法 ~ その 1 ハードウェア型 VRF Virtual Routing & Forwarding では 1 台の物理ルータをあたかも複数台の物理ルータが存在するかのように設定可能ハードウェア型の仮想ルータはこの VRF 機能を利用して仮想ルータを実現する方法例 ) 米 Juniper 製ルータの Logical Router 機能浅間正和 ( 銀座堂 ) 氏の記事より抜粋 12

仮想ルータの実現方法 ~ その 2 ソフトウェア型ソフトウェア型の仮想ルータはルータ機能を 1 台の仮想マシンとして稼働一般的な PC アーキテクチャのマシンでも複数のネットワークインターフェイスを持っていればルータとして利用可能例 ) Vyatta Network OS のほか IIJ の

13 仮想ルータの実現方法 ~ その 2 ソフトウェア型ソフトウェア型の仮想ルータはルータ機能を 1 台の仮想マシンとして稼働一般的な PC アーキテクチャのマシンでも複数のネットワークインターフェイスを持っていればルータとして利用可能例 ) Vyatta Network OS のほか IIJ の SEIL/x86 米 Cisco Systems の Cloud Services Router 1000V ( 以下 CSR) 浅間正和 ( 銀座堂 ) 氏の記事より抜粋 13

仮想ルータの実現方法 ~ その 3 分散エッジ型分散エッジ型仮想ルータ方式では仮想スイッチに L3 ルータ機能を持たせコントローラからそれを制御することでルータ機能を実現例 ) 米 VMware( 旧 Nicira) の Nicira Network Virtualization

14 仮想ルータの実現方法 ~ その 3 分散エッジ型分散エッジ型仮想ルータ方式では仮想スイッチに L3 ルータ機能を持たせコントローラからそれを制御することでルータ機能を実現例 ) 米 VMware( 旧 Nicira) の Nicira Network Virtualization Platform (NVP) ミドクラの MidoNet ストラトスフィアのストラトスフィア SDN プラットフォーム (SSP) など浅間正和 ( 銀座堂 ) 氏の記事より抜粋 14

15 仮想ルーター概要 ( 例 :Vyatta) 1 つのソフトウェアイメージで高度なルーティングファイアウォール VPN 機能を提供 130 万ダウンロード達成! 1,500 顧客ルーティングセキュリティ VPN 設定関連 IP サービス冗長化プラットフォーム (OS) IPv4, IPv6, Static, PBR, OSPF, RIP, BGP IPv4, IPv6, Stateful Firewall, NAT IPSec, SSL, Route-based, L2-bridging CLI, REST API, GUI SSH, DHCP, DNS, SNMP VRRP, Stateful Failover, Config Sync VMware, Xen, KVM, Hyper-V, x86 15

16 Vyatta が提供する Common Data Model ハードウェアルータと同じ感覚でオペレーションが可能ユーザは共通化された CLI よりコンフィグレーションを行うだけで Vyatta の提供する機能のすべてを利用できます CDM がない場合コンフィグレーションファイルは複数かつ多岐にわたりまたその書式 / 設定方法もバラバラです CLI API GUI Vyatta Data Model Routing Firewall NAT VPN QoS IPv6 Linux Kernel with Multi-Platform Virtualization Drivers 16

ESX Amazon VPC Physical Network Fabric Physical Network Fabric 北米

17 仮想ルーターのお客様導入事例クラウドサービスプロバイダでの稼働とハイブリッドクラウドの実現国内サービスプロバイダ VLAN VLAN Master VM VM Backup Amazon VPC 日本 VLAN VLAN ESX VLAN VLAN ESX Amazon VPC Physical Network Fabric Physical Network Fabric 北米 Rackspace 北米マルチテナント Network & Security ハイブリッドクラウド V M V M お客様データセンタモバイルユーザ 17

18 Vyatta Virtual Router / Firewall / VPN AWS EC2 上で稼働可能なネットワークサービス 18

政府省庁専用のセキュアスペース : GovCloud 機密性の高い仕事をクラウドに移行セキュアな専用領域 7 月 24 日発表 : AWS

(International Traffic in Arms - ITAR) で規制されるデータの保存や処理

準拠プログラムのレビューを委託しており ITAR への準拠項目に対する認証レターを受理しています利用される主な機能 Scalable VPN

19 政府省庁専用のセキュアスペース : GovCloud 機密性の高い仕事をクラウドに移行セキュアな専用領域 7 月 24 日発表 : AWS GovCloud が Brocade Vyatta vrouter を採用 AWS GovCloud (US) リージョンは国際武器取引規則 (International Traffic in Arms - ITAR) で規制されるデータの保存や処理規制されるアプリケーションのホスティングをサポート GovCloud が ITAR に準拠していることを示すために AWS は第三者機関に ITAR 準拠プログラムのレビューを委託しており ITAR への準拠項目に対する認証レターを受理しています利用される主な機能 Scalable VPN (IPSec and SSL-based VPN) VPC-to-VPC VPN Tunneling NAT + Stateful Firewalling Layer 2 Cloud Bridging 19

仮想ルータで利用している機能一覧 L3 Routing OSPF, BGP, Mulitcast, Security services Firewall, VPN,

20 NFV の応用例 : 仮想ルータの採用燃料費の節減と輸送人員 33% 増を実現戦地への燃料は空輸のため 1 ガロン ( 約 4 リットル ) あたり $100 のコスト Services VM LAN Router VM Firewall/VPN VM Encryption VM Hypervisor Intel x86 仮想ルータで利用している機能一覧 L3 Routing OSPF, BGP, Mulitcast, Security services Firewall, VPN, DMVPN Management CLI, REST API 特定用途向け X86 Server 6 Core CPU 96GB of RAM 1TB SSD 2 GbE 20

50% 1 Gb/s 10 Gb/s 50 25% 0 Harpertown Nehalem Westmere Sandy

21 Intelによるパケット処理のパフォーマンス向上スループットの急激な伸びがサーバーの10G NICへのシフトを加速 Gb/s 200 Intel Xeon Family のパケットプロセッサの進化 100% ポート速度別サーバ出荷割合 % % 1 Gb/s 10 Gb/s 50 25% 0 Harpertown Nehalem Westmere Sandy Bridge Ivy Bridge 0% Source: Dell Oro 21 21

22 従来型の仮想ルーターのアーキテクチャ従来製品のアーキテクチャ VYATTA 5400 コントロールプレーンコンフィグレーションインタフェース (CLI, GUI, REST) データモデル Core 0 Core 1 フォワーディングプレーンルーティング / ポリシー VPN ターミネーションブリッジングファイアウォール / QoS / NAT ネットワークインタフェースドライバ CPU リソース競合 Core 2 Core 3 マーケットリーダークラウドテナント向けルータ高性能 (1-2 Gb/s) 22

Intel DPDK を活用した新しいアーキテクチャ従来製品の 10 倍速い新しいアーキテクチャ VYATTA 5600 コントロールプレーンコンフィグレーションインタフェース (CLI, GUI, REST) データモデル Core 0 Core 1 フォワーディングプレーン vplane

23 Intel DPDK を活用した新しいアーキテクチャ従来製品の 10 倍速い新しいアーキテクチャ VYATTA 5600 コントロールプレーンコンフィグレーションインタフェース (CLI, GUI, REST) データモデル Core 0 Core 1 フォワーディングプレーン vplane TM ルーティング / ポリシー VPN ターミネーションブリッジングファイアウォール / QoS / NAT ネットワークインタフェースドライバ Packet Packet Core 2 Core 3 Packet Packet Packet Pipeline Packet Pipeline 23

広がる仮想アプライアンスルーターの提供エリアハードウェアとソフトウェアの負荷分散ソリューション

24 広がる仮想アプライアンスルーターの提供エリアハードウェアとソフトウェアの負荷分散ソリューション BGP ルーティング ACL オフロード市販ソフトウェアとして高性能 BGPルータを提供 BGP 機能を仮想化ソフトウェアの俊敏性を活用したプロビジョニング L3ルーティングをハードウェアからソフトウェアにオフロード既存のハードウェアに高度なルーティング機能を追加ボトルネックにならないソフトウェアの実装 Brocade Vyatta 5600 vrouter 適用エリアハードウェアのコアルータ / アグリゲーションスイッチの負荷を削減ハードウェアからソフトウェアへのACL 機能の分散拡張性に優れたインフラを構築コントロールプレーンをソフトウェアに移動ベンダー独自開発のハードウェアのコストが不要な拡張アプローチサーバ内 L3 ルーティング 24 仮想 BGP ルートリフレクター

25 NFV が創る次世代データセンターその 1 従来型の 3 階層データセンタインフラの構築 2. 仮想 Web サーバ本番開発 QA 用サーバ別に VLAN により分離 1. 仮想アプリケーション本番開発 QA 用サーバ別に VLAN により分離 3. 仮想データベース INTERNET さらにバックアップ監視リモートアクセス用のネットワークを追加 25

26 NFV が創る次世代データセンターその 2 ハードウェアが持つ制限をアプライアンス仮想化により超える INTERNET ハードウェアのネットワーク機器を仮想アプライアンスに置き換え 26

27 NFV が創る次世代データセンターその 3 ブレードサーバやラック内に仮想データセンタを自在に構築 B A C INTERNET データセンタインフラをテンプレート化 27

Presentation Template Koji Komatsu

Presentation Template Koji Komatsu OpenStack Day 2013 Panel Discussion 2013-03-12 ヴイエムウェア株式会社テクニカルアライアンスマネージャ小松康二アジェンダ VMware のクラウドソリューション VMware と OpenStack クラウド時代の IT エンジニア - 2 - VMware のクラウドソリューション SDDC ( = Software-Defined Datacenter