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かずきさんきち
4 years ago
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1 TBWG 仮想化ネットワークによる分散と統合 IP 仮想化サービスにおける論理的管理仮想化ルータ提供プラットフォームの研究開発 2012/04/12

2 Agenda 背景仮想化とは? 仮想化のメリットネットワーク仮想化とは本共同研究の目的動機目的と目標 GINEW システム仮想化制御システム資源の抽象化パスの制御実証実験さっぽろ雪まつり 2013 現状と今後まとめ 2012/04/12 1

3 仮想化とは一つの資源を多重化して利用することサーバの仮想化ストレージの仮想化資源の共有多重化 / 分散 2012/04/12 2

4 仮想化のメリット Application ユーザのそれぞれの要求をかなえつつ集約 OS CPU CPU CPU CPU Memory Memory Memory Memory Application OS Application OS Application OS Application aaaaa aa OS CPU Memory 仮想化ソフトウェア Application aaaaa aa OS CPU Memory CPU Memory 2012/04/12 3

5 近年のネットワーク論理ネットワーク物理ネットワーク 2012/04/12 4

6 ネットワーク仮想化とは? ユーザ専用のネットワークを形成するネットワークの上にネットワークを重ねるルータの仮想化回線の仮想化 2012/04/12 5

7 なぜネットワークを仮想化したいのか? 用途に応じたネットワークが欲しくなる従来は専用線を用いて構築インターネットを汎用のインフラとして利用専用ネットワークの例クラウドデータセンター専用のネットワーク社内システムをつなぐためのネットワークオンラインゲームをするためのネットワークセンサー情報を集めるためのネットワーク 2012/04/12 6

8 現在の JGN-X へのネットワーク申請どこ見ればいいんだ?? JGN-X のネットワーク構成を確認間違い / 記述不足で差し戻し設定完了! 問い合わせ再提出申請 Excel ファイルを取得 JGN-X NOC で整合性チェック関東 -2 ってどこ?? Excel に情報を記入 JGN-X 事務局に提出 2012/04/12 7

9 本共同研究の動機要求ユーザのをかなえるネットワークを仮想化で実現するユーザ管理者管理コスト増大もっと運用管理を自動化できないものか 2012/04/12 8

10 なぜ管理コストが増加するのか? 1 つの資源 == 1 人の利用者多重化階層化ネットワーク要求仕様リソースアロケーションリソースインテグレーションネットワーク管理は 2 次元から 3 次元へ直感的には理解できなくなる 2012/04/12 9

11 本共同研究が目指すものネットワーク仮想化の抽象化と具現化ユーザへの仮想ネットワーク提供をスマートにネットワーク仮想化に必要な要素とはネットワーク仮想化に求められる機能とは JGN-X NOC の負担を減らす利用者へのサービス提供時間の短縮ユーザ利便性を向上させるネットワーク仮想化を実現利用者に管理設定の自由度を与える利用者が調節できるパラメータ ( ゾーン ) を提供する役に立つものを作る!! 2012/04/12 10

12 研究の体制共同研究 IP 仮想化サービスにおける論理的管理仮想化ルータ提供プラットフォームの研究開発委託研究論理的仮想化ルータのユーザインタフェースの実装方法に関する研究開発委託研究論理的管理仮想化ルータ群の連携機構の実装 General Integrated Network Engineering Workbox 2012/04/12 11

13 GINEW GINEW( ぎにゅう ) General Integrated Network Engineering Workbox NICT, 慶應義塾大学, 東京大学による共同研究成果研究目的 : JGN-X の運用高度化 NOCのパス設計および管理コストの削減 ( 一定範囲内での ) ユーザへの操作環境の提供 API 定義により連携アプリケーション動作環境の提供 GINEW NPI (NPI: Network Programming Interface) 2012/04/12 12

東京大学担当ミドルウェア仮想化リソースプールレイヤー Sapporo OF OF VN DCN OF Fukuoka Okinawa VN Okayama Hiroshima OF VN OF Kagawa

14 仮想化ネットワーク抽象化モデル JGN-X 利用者 A Zone A-1 Zone A-2 Network for User A JGN-X 利用者 B Zone B-1 Zone B-2 Network Slice B ユーザ提供レイヤー Network Slice A Network Slice B 仮想化スライス提供レイヤー仮想資源グループ A 仮想資源グループ C 仮想資源グループ B 東京大学担当ミドルウェア仮想化リソースプールレイヤー Sapporo OF OF VN DCN OF Fukuoka Okinawa VN Okayama Hiroshima OF VN OF Kagawa Kochi DCN Osaka VN OF Kanazawa NICT Koganei Nagoya VN OF Iwate Sendai OF VN DCN OF Tokyo 物理リソースプールレイヤー 2012/04/12 13

15 Ginew OS の構成機器情報の取得パス情報の取得生存確認設定確認設定の投入パス VLAN GinewOS インターフェースユーザに対する CLI の提供ユーザに表示する部分の抽象化オペレーションの具体化モジュールを叩いて設定の投入 / 取得 GinewOS モジュールベンダー依存部分の抽象化 Config の実行 / 取得構成情報の取得 Juniscript CiscoOne expect and others JGN-X VPLS Network Juniper Cisco Others 2012/04/12 14

16 システム設計の方針資源の管理と隔離仮想ネットワーク資源の確実な確保仮想ネットワーク資源のアクセスコントロール仮想ネットワーク資源の排他制御ユーザインターフェースソフトウェア仮想機器へのアクセスコントロールログなどへのアクセスコントロール仮想ネットワークの限定的な構成変更仮想資源の操作 API 機器固有のものではなく普遍的なものを提供 2012/04/12 15

User Defined and Organized Network (UDON)

of UDON Corresponding Configura ons Then, Change

17 User Defined and Organized Network (UDON) Virtual Node Underlay Network Node Virtual Link Underlay Network Link Genera ng UDON API Change Route of Virtual Link A to B A Abstracted Layer of UDON Corresponding Configura ons Then, Change the route of Virtual Link from A to B B C 2012/04/12 16

18 機器の制御ネットワーク機器ルータスイッチアプライアンス資源インタフェース経路帯域プロトコル制御アクセスコントロール設定権限排他 / 共有 2012/04/12 17

19 パスの制御パスの構成要素回線論理回線入口と出口資源帯域ネットワーク識別 ID 排他 / 共有制御識別 ID 切り替え / 付け替え遅延条件設定 2012/04/12 18

20 雪まつり 2013 における実験概要 SDN 実験 1 SDN 実験 2 SDN 実験 3 JGN-X GINEW controller GINEW WEB GINEW スイッチャ ( 首ふり ) SDN 実験 4 SDN 実験 X SDN 実験 Y SDN 実験 Z L2-STP Network Static CCC Backbone > show interface xxx > set path > GINEW NPI GINEW スイッチャ ( 首ふり ) Dynamic VPLS Backbone (GINEW トンネル ) GINEW NPI の応用により各放送局自身による放送ソース毎のSDN 実験網に対するオンデマンド切り換えを実現 2012/04/12 19

21 GINEW によるパス切り替え機構 GINEW NPI でのパス切り換えを利用し JGN-X 実験網に対するオンデマンドパス切り換えを実現 > show interface xxx > set path > GINEW NPI GINEW controller 映像機器操作対象ルータ JGN-X 網に展開された各 SDN 実験網 GINEW WEB( 操作画面 ) 2012/04/12 20 JGN-X バックボーン

22 現状と今後の課題平成 24 年度資源抽象化ネットワーク仮想化構成要素の定義制御ミドルウェアとユーザインタフェースのプロトタイプ実装さっぽろ雪まつり 2013 への導入実験平成 25 年度より多機種にまたがった仮想化ネットワークの定義 JGN-X NOC への導入試験ユーザが独自に調節できるパラメータ提供 JGN-X NOC への納品 2012/04/12 21

23 まとめネットワークの仮想化専用ネットワークの要求ユーザと社会の要求から発生分散と統合用途細分化による分散資源共有化多重化による統合相反する要素を実現するための仮想化それにともなう管理コスト増 JGN-X のようなアカデミックネットワークも例外ではない構築管理の限界を超えたネットワーク仮想化ネットワーク制御システムへの需要 GINEW システムによる仮想化ネットワーク構築 on JGN-X Software Defined Network (SDN) も同様の思想 2012/04/12 22

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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