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1 CloudStack Day Japan 2014 Bizホスティング Cloudnと先端技術の繋ぎ方 NTTコミュニケーションズ株式会社 先端IPアーキテクチャセンタ 担当部長 安達 伸哉 2014年3月6日 1

2 はじめに 安達伸哉 (Adachi Shinya) NTTコミュニケーションズ先端 IPアーキテクチャセンタ (IAC) クラウド技術開発 (IaaS クラウドAPI ストレージ) 本日は Cloud n および Cloud n Compute の基盤である CloudStack の調査 開発活動について紹介します VLAN の壁を超える VXLAN API 活用 2

3 3 1. Cloud n の概要 Cloud n のサービスリリース実績 FLATタイプの特徴 VPCタイプ OpenNWの特徴マーケットからのニーズ 2. VLAN の壁を超える VXLAN 取り組みの背景と現状検証環境の論理構成ネットワーク設定 VXLAN 動作確認とまとめ 3. API 活用 Cloud n CLIツール紹介応用例 :API 実行自動化フレームワーク ( 監視 試験 ) 応用例 :APIマネジメントツールによるAPIカスタマイズ Copyright NTT Communications Corporation. All right reserved.

4 1. Cloud n の概要 Copyright NTT Communications Corporation. All right reserved. 4

5 Cloudnのサービスリリース実績 US(FLATタイプ) 米国DC VPCタイプ 日本DCを提供 JP-EASTリージョンを提供 日本DC (FLATタイプ) Object Storage 日本DC Compute 日本DC Compute 米国DC 5

6 FLAT タイプの特長 ~ シンプル & スケーラビリティ ~ シンプルな 1 台構成から仮想サーバーを並べたスケーラブルな構成まで対応できる FLAT タイプ 仮想サーバー 1 台なら グローバル IP で直接通信できる FLAT タイプが シンプル セキュリティグループを設定するだけですぐに通信可能 Web( 仮想 ) サーバーを複数台並べて コンテンツを大容量に配信する プラットフォームとして最適 ( 仮想サーバーそれぞれが直接インターネット に配信可能 ) グローバル IP 仮想サーバーにグローバル IP を割り当て インターネット セキュリティグループ (FW) でフィルタが可能 Web( 仮想 ) サーバーを複数台利用した配信サービスなどに最適 6

7 VPCタイプ OpenNWの特長 NEW!! サブネットを使って仮想サーバーを配置することで インターネット/プラ イベートを分けた構成が可能なVPCタイプ インターネットからの通信を許可したPublic SubnetとVPNからの通信 を許可したPrivate SubnetでDMZ構成が可能 インターネット上でWebサービスを提供しつつ お客さま拠点とIPsecで セキュアにオンプレ連携 プライベートIP インターネットか ら接続可能 インターネット IPsec ルータ IPsec(ｲﾝﾀｰﾈｯﾄVPN) VPC ルータ Private Subnet IPsecでプライ ベート通信 IPsec通信 Public Subnet 7

8 マーケットからのニーズ 拡張性 高度なスケーラビリティへの要求 急なシステムへの高負荷 アクセス集中にも対応できる スケーラブルなロードバランサや仮想サーバーのオートスケール機能を実装 高トラヒックに対応できる ロードバランサ アクセス集中! スケール 負荷に応じて Web(仮想)サーバーを 増減したい スケールアウト 8

9 マーケットからのニーズ 信頼性 複数DCに分散/冗長化された高信頼なシステム構築 分散ロケーションで冗長性に富んだ高信頼なシステム構築を実現 - Zone分散して 仮想サーバーやDBをマルチゾーンに構築 - 三分散して保管するオブジェクトストレージ - DNS ロードバランサによるトラヒック分散機能 Zoneを分散して仮想サーバー を配置することで ロケーション 電源系統 NW を含む物理環境が冗長化された システム構築が可能 DNS Zone A 切り替え Zone B LBA Compute 堅牢性 (11-nine) の高信頼ストレージ RDB Object Storage File Storage 9

10 マーケットからのニーズ アプリへの注力 ビジネスを加速させる充実のPaaS DBサービス ビジネスを加速させる充実のPaaS DBサービス アプリに注力して 迅速にビジネスを立ち上げることが可能 - 手間のかかるサーバー構築 運用をアウトソース - プリセットされたアプリケーションの実行環境 DB環境を利用可能 NW ミドルウェア等は自動設定 すぐにアプリケーションを実行可能 PaaS 共通FW/LB お客様アプリケーション リレーショナルデータベースを 簡単にセットアップ 運用 拡張することが可能 Built-Inサービス Compute RDB Object Storage 10

11 マーケットからのニーズ スピード構築 運用軽減 充実のセルフマネジメント機能 セルフマネジメント可能な機能 - 豊富な機能を一元管理できるポータル - サービス監視 Monitoring n - Cloud の複数サービスを組み合わせたシステム構成を一括構築 (Provisioning) Provisioning スタック DNS LBA 一元管理 Compute Monitoring Auto Scaling n Cloud ポータル RDB 11

12 Cloudnのサービスラインナップ一覧 JP EAST リージョン JP EAST リージョン Compute FLATタイプ NEW!! Compute VPCタイプ OpenNW Load Balancing Compute (VPCタイプ ClosedNW) Advanced(LBA) DNS Relational JP WEST リージョン Database(RDB) Object Storage Compute VLANタイプ File Storage CDN Provisioning Monitoring US リージョン Auto Scaling Compute FLATタイプ CDN CDN PaaS 12

13 2. VLAN の壁を越える VXLAN Copyright NTT Communications Corporation. All right reserved. 13

14 VLAN の壁を超える VXLAN Cloud n Compute VPC タイプ OpenNW を 1 月末に正式リリース VPC タイプの提供にあたり問題となるのは VLAN の枯渇 これを解決する技術の一つに VXLAN(Virtual extensible Local Area Network) が存在し導入が容易な構成での CloudStack へのインテグレーションを目指して取り組んでいる ここでは 最新版 CloudStack 4.3 における関連機能の一部を動作確認結果とその状況について説明する グループ会社であり Cloud n サービス開発 運用に携わる米国 VERIO 社と協力し実施 14

15 取り組みの背景について アドバンスドモードを利用したテナント分離ではVLANを消費する VPCではVLAN消費がさらに加速されるため その拡張技術に着目したもの アドバンスドゾーン o o より多くの機能 NAT, FW, LB, VPN VPC ゲスト間 Tier間でのアイソレーションが必要 ゲストネットワーク単位 VPCのTier単位 Advanced Zone Public Network Virtual Router Virtual Router アイソレーション方式: VLAN o o 限定されたVLAN ID数 4096まで ゾーン内で一意 ドメイン数はVLAN数の影響を受ける 1ドメインで少なくとも1VLAN以上消費 Isolated VPC Tier Guest Network VM VM VM VPC 15 VM VPC Tier VM VM

16 これまでの経緯と現状 経緯 昨年5月よりApache CloudStack コミュニティに機能や 実装方式の提案 開発 修正を実施 Linuxカーネルに備わるVXLANをそのまま活用し CloudStackから制御 現状のステータス 2014/２末時点ではCloudStack4.3の正式リリースは 提供されていないが RC版に搭載されている CentOS 6.5のカーネル にVXLAN実装済 Linux 3.7カーネルからVXLANが利用可能になっている 16

17 VXLAN機能実装の動作確認 目的 CloudStack4.3RC版でのVXLAN制御機能の実装確認 VXLANの通信状況を確認 検証環境の物理構成 3台の物理サーバを用いて構築 CentOS 6.5上で構築 KVM Public Network/Guest Network マネジメントサーバ DBサーバ CentOS6.5 KVMホスト １ CentOS6.5 KVMホスト ２ CentOS6.5 Management Network / Storage Network 17

18 検証環境の論理構成 別々のホストにVMを配置し VXLANによるゲストネットワークを設定し通信 Internet Virtual Router Public Network (VLAN) / /24 VM VM Guest Network (vxlan) KVM ホスト #1 KVM ホスト #2 18

19 ゾーンの物理ネットワーク設定 GuestNWをVXLAN Public マネジメント スト レージNWはVLANを利用して ゾーンを構築 19

20 ゲストネットワーク VXLAN 払出し VMを作成と同時にVRが生成 Guest用ネットワークが1個追加され VXLANが1つ払い出されている 20

21 通信状況確認 以下の通信確認 KVMホストの物理インタフェースにてキャプチャ 仮想マシン ー インターネット パブリックネットワークを通じた通信はVXLANにならない Ping o 14:47: :47: :47: :47: IP IP IP IP > : > : > : > : ICMP ICMP ICMP ICMP echo echo echo echo request, id 32805, seq 50, length 64 reply, id 32805, seq 50, length 64 request, id 51230, seq 40, length 64 reply, id 51230, seq 40, length 64 結果 正常 仮想マシン@KVMホスト ２ 仮想マシン@KVMホスト １ ゲストネットワーク内の通信はVXLAN UDPとして見える を利用すること Ping o 13:39: :39: :39: :39: :39: :39: IP IP IP IP IP IP > > > > > > 結果 正常 otv: UDP, length otv: UDP, length otv: UDP, length otv: UDP, length otv: UDP, length otv: UDP, length 62

22 結果まとめ 結果良好 CloudStack 4.3RCのビルドOK 月3日 CentOS 6.5上でのCloudStackインストール セットアップOK CentOS 6.5のVXLAN機能を利用できた GUI表示 操作はおおむね良好 課題 ゾーン設定からVMのデプロイに至るまでにはKVMホストでのマ ニュアル操作などひと工夫必要であった GUIでVXLANとVLANの表示が混同されている個所が見られる 複数Tier VPC利用 パフォーマンスのテストなど 今回未実施 である 正式版のリリースでは要チェック項目となる 22

23 3. API 活用 Copyright NTT Communications Corporation. All right reserved. 23

24 API の使いこなしが肝 CloudStack/Cloud n サービスはそれぞれ API を備えているのがポイント 活用や連携にはこの API の使いこなしが肝 API を簡単に操作できる Cloud n CLI ツールを公開中 同ツールと API 実行ライブラリを用いた応用例を紹介 - API 実行自動化フレームワーク ( 監視 試験 ) - API マネジメントツールによる API カスタマイズ 24

25 Cloud n CLI ツールとは Cloud n Compute(CloudStack) の操作方法は大きく分けて 2 つ -> GUI からの操作と API からの操作 - ブラウザさえあれば視覚的に操作できる GUI - 準備は必要だが一度作成してしまえば何度でも同じ操作が可能な API( ただし プログラミング知識が必要 ) この API を簡単に使うためのツールとして Cloud n CLI を作成し公開 25

26 Cloud n CLI ツール概要 GUI Cloud n compute API API の方が操作できる内容が多い API のクエリ生成は複雑 Cloud n CLI を利用すると, 複雑な手順で難解なコマンドを入力しなくても API が実行可能 また, 操作の自動化が容易 実行命令 実行命令 設定ファイルを変更すると CloudStack を利用する全てのクラウドサービスで利用可能 Web Browser console Enter command > 利用者側操作端末 console Cloud n CLI Chose following menu 1. View user list 2. Select location > 26

27 Cloudn CLIの実行結果 コマンドや引数はタブ補完による入力が可能であり同梱 のconfig.ymlの編集により複数アカウントに対応 listvirtualmachinesの実行結果 27

28 Cloud n CLI を使うためには? Github や Cloud n インフォメーションポータルからダウンロードが可能で Ruby の実行環境があれば各 OS 上から実行可能 cloudmonkey ライクな CLI ツールで Ruby で書かれており API クエリ生成部分をライブラリ化し後述の様に様々な形で応用可能 28

29 参考 :Cloud n CLI 独自のコマンド群 Cloud n CLIで利用可能なコマンドの一覧を表示 > help Cloud n CLIを終了 > exit 現在の設定を表示 > config apiの説明を表示 > doc api 名 APIの返り値をXML JSONのいずれから選択可能 > format xml json APIの返り値をRAWデータとして取得するかを設定 > raw true false 設定ファイル内に存在するどのアカウントでAPIを実行するかを設定 > user 設定ファイル内に存在するアカウントの一覧を表示 > users 今後実装予定 > eval 29

30 今後の予定 Cloudn各サービス対応 Cloudn ObjectStorage対応 eval機能実装 docコマンド内のリファレンス充実 ヒストリーの保存等の機能追加 Cloudn 技術ブログを通した使い方公開 ソース公開しています 自由にご活用ください 30

31 応用例１ API実行自動化フレームワーク 監視 試験 機能試験は単調 また繰り返し行う必要があり時間が膨 大に掛かることからこれをAPIを使い自動化 APIライブラリとCucumberを用いて試験を自然言語 で記述する試験フレームワークを作成 CIツール JenkinsからCucumberを用いて作成され たテストシナリオを定期実行 Cloudn API メールやhtmlで実行レポートを定 期的に取得 31

32 応用例2 APIマネジメントによるAPIカスタマイズ Cloudnは関西 関東 米国リージョンそれぞれAPIのエンド ポイントが異なる APIマネジメントツールによりAPIカスタマイズ リージョ 米国 ン振り分け機能を追加 東日本 API 西日本 APIマネジメントをエンドポイントとして設定 ロケーション情報を見て各リージョンへ振り分 け 32

33 お手元のクーポン券をご活用頂き是非 Cloud n をお試し下さい 本日はご清聴ありがとうございました Copyright NTT Communications Corporation. All right reserved. 33