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しょうこみのしま
7 years ago
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1 ホワイトボックススイッチ動向 Okinawa Open Days /12/15 NTTソフトウェアイノベーションセンタ石田渉

2 自己紹介名前 : 石田渉 ( いしだわたる ) 所属 : NTTソフトウェアイノベーションセンタ仕事 : ソフトウェア ( 特にOSS) の力でネットワークをより運用しやすくより高効率化するための研究開発 Now Printing.. Ryu SDN Framework GoBGP osrg/ryu osrg/gobgp 1

3 ホワイトボックススイッチとは従来ネットワーク機器ホワイトボックススイッチソフトウェアハードウェアソフトウェアハードウェアソフトウェアとハードウェアは不可分 Juniper ハード上で Cisco IOS は動かない大半のソフトウェアはクローズドユーザによる機能追加が困難従来ネットワーク機器を製造してきた ODM ベンダ製品多くは台湾製ソフトウェアを含まないユーザが選択 or 開発ソフトウェアを含まない ODM ベンダ製スイッチ 2

4 ホワイトボックススイッチ登場の歴史 1980~ ネットワーク機器誕生パケット転送は CPU 1990~ 2000~ 2010~ スイッチングのハードウェアオフロードカスタムチップの時代汎用チップセットの登場ハードウェアのコモディティ化ネットワーク機器がムーアの法則に追い付くにはカスタムチップをやめるのが一番だ Andy Bechtolsheim, a founder of Arista Networks 2012 ネットワーク機器もサーバ同様コモディティ化の道を辿っている 3

5 ホワイトボックススイッチの利用動機運用の自動化手動オペレーションは悪になりつつあるベンダロックインなく自動化機能を実装可能オペレーションチームの統合 Linux ライクな運用によりサーバネットワークチームを統合はじめは喧嘩するがいずれ止む by Jonathan LaCour VP Cloud Dreamhost 新機能の導入既存技術の活用 Google の DC 内ルーティングは独自プロトコル 4

6 ホワイトボックススイッチの利用動機運用の自動化手動オペレーションは悪になりつつあるベンダロックインなく自動化機能を実装可能オペレーションチームの統合 Linux ライクな運用によりサーバネットワークチームを統合はじめは喧嘩するがいずれ止む by Jonathan LaCour VP Cloud Dreamhost 新機能の導入既存技術の活用 Google の DC 内ルーティングは独自プロトコル 5

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8 Facebook : ベンダからのメンテナンスメールを受け自動的にトラフィックを迂回させているメンテナンス後自動的に元に戻る 7

9 ホワイトボックススイッチの利用動機運用の自動化手動オペレーションは悪になりつつあるベンダロックインなく自動化機能を実装可能オペレーションチームの統合 Linux ライクな運用によりサーバネットワークチームを統合はじめは喧嘩するがいずれ止む by Jonathan LaCour VP Cloud Dreamhost 新機能の導入既存技術の活用 Google の DC 内ルーティングは独自プロトコル 8

10 第二回ホワイトボックススイッチユーザ会より 9

11 ホワイトボックススイッチの利用動機運用の自動化手動オペレーションは悪になりつつあるベンダロックインなく自動化機能を実装可能オペレーションチームの統合 Linux ライクな運用によりサーバネットワークチームを統合はじめは喧嘩するがいずれ止む by Jonathan LaCour VP Cloud Dreamhost 新機能の導入既存技術の活用 Google の DC 内ルーティングは独自プロトコル 10

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13 マーケットの変化予測既存ハードウェアのスケールメリットは減少競争力維持のためには大規模 DC summit 2015 大規模 DC 向けハードウェアが今後市場でドミナント 12

14 ホワイトボックススイッチの中身 Penguin Computing Arctica 4806XP ASIC CPU 13

15 様々なホワイトボックススイッチベンダどのベンダと組むかは今までネットワークベンダが持っていたノウハウユーザ, SIer にも同様のノウハウが必要となってくる 14

16 ホワイトボックススイッチの中身 SDK デーモンデバドラ OS CPU パケットの流れ ASIC ASIC : パケット転送を行うスイッチの心臓部 Broadcom 社がマーケットリーダー他にはIntel, Mellanox, Caviumなど CPU : スイッチの制御部 / OSが稼働ハイミドルエンド : x86, ローエンド : ARM DRAM : 2~4GB, ストレージ : 4~32GB 15

17 様々なスイッチ ASIC Broadcom StrataXGS : Trident+, Trident2, Trident2+, Tomahawk StrataDNX : Jerico, Qumran Mellanox SwitchX-2 Cavium Xpliant Intel Fulcrum : FM6000, FM10K Barefoot 16

18 スイッチ ASIC の制御 SDK デーモンデバドラ OS CPU パケットの流れ ASIC 各社スイッチASICの制御はチップベンダから提供されるSDKを利用ネットワーク機器ベンダチップベンダがNDAを結び利用する想定ホワイトボックススイッチ利用の流れを受け各社オープンなSDKを発表 Broadcom : OF-DPA, OpenNSL Mellanox : OpenEthernet, OCP SAI Barefoot : P4 17

19 OCP(Open Compute Project) とは Facebook が発起人ハードウェアのオープンソース化を推進する団体設計図仕様を公開していく場標準化団体ではない Microsoft, Apple, IBM, HP, Dell, Intel, Cisco 等 150 社を超える企業が参加 18

20 OCP(Open Compute Project) とはネットワークのオープン化を推進するサブプロジェクトもある 19

21 OCP Networking これまでの成果 OpenNSL (Broadcom) SAI(Microsoft, Mellanox...) SDK デーモン FBOSS(Facebook) ONIE (Cumulus) デバドラ OS CPU Open Network Linux (Big Switch) パケットの流れ ASIC Alpha switch Accton switch Mellanox switch 様々なコンポーネントが OCP Networking に提供されているハードウェアだけでなくソフトウェアの Contribution も目立つ 20

22 OCP Networking これまでの成果 ONIE OpenNSL (Broadcom) SAI(Microsoft, Mellanox...) SDK デーモン FBOSS(Facebook) ONIE (Cumulus) デバドラ OS CPU Open Network Linux (Big Switch) パケットの流れ ASIC Alpha switch Accton switch Mellanox switch ONIE : Network OS(NOS) インストール環境ファームウェアとしてスイッチにインストールされ出荷 ONIE 対応 NOSなら非常に簡単に ( 再 ) インストール可能 21

23 OCP Networking これまでの成果 SAI OpenNSL (Broadcom) SAI(Microsoft, Mellanox...) SDK デーモン FBOSS(Facebook) ONIE (Cumulus) デバドラ OS CPU Open Network Linux (Big Switch) パケットの流れ ASIC Alpha switch Accton switch Switch Abstraction Interface(SAI) 異種 ASIC に対応した共通 API Microsoft が中心となり進めている Mellanox switch 22

24 OCP Networking これまでの成果 ONL OpenNSL (Broadcom) SAI(Microsoft, Mellanox...) SDK デーモン FBOSS(Facebook) ONIE (Cumulus) デバドラ OS CPU Open Network Linux (Big Switch) パケットの流れ ASIC Alpha switch Accton switch Mellanox switch FBOSS ASIC 制御に OpenNSL を利用上位アプリケーションに Thrift API を提供 23

25 OCP Networking これまでの成果 ONL OpenNSL (Broadcom) SAI(Microsoft, Mellanox...) SDK デーモン FBOSS(Facebook) ONIE (Cumulus) デバドラ OS CPU Open Network Linux (Big Switch) パケットの流れ ASIC Alpha switch Accton switch Mellanox switch Open Network Linux(ONL) 14 種類のホワイトボックススイッチをサポート周辺デバイス ( ファン温度センサ LED) の制御 API の提供 24

26 様々なネットワーク OS 商用 OSS Cumulus Linux Cumulus Networks Switch Light OS Big Switch Networks PicOS Pica8 OcNOS IP Infusion ONL(Open Network Linux) Big Switch Networks OPS(Open Switch) - HP Ubuntu Snappy Canonical (*ONIE 非対応 ) * SDN Japan /15 ネットワーク OS パネルにて各 OS の特徴については踏み込んで議論したいと思っています聞きたいことがある方は教えていただければ議題に盛り込みます! * Cumulus, ONL, OPS はハードウェアがなくても VM 版で遊べます 25

27 ホワイトボックススイッチな世界観 ASIC 制御ルーティング CLI モニタリングロギング A B C A B C A B A B C A B C A B C OS ハードウェア A B C 各コンポーネントを分離選択可能にソフトウェアについては OSS ベースにホワイトボックススイッチ 26

28 妄想 ) 相互接続性が重要でなくなる? GoBGP * GoBGP : ONL ハードウェア A GoBGP Cumulus ハードウェア C GoBGP OPS ハードウェア B ルーティングソフトウェアの相互接続性大事だったのは同一のソフトウェアの利用が困難なためハード OS が異なっても同じソフトウェアを動かせるなら相互接続性の大部分は担保されるのでは 27

29 ホワイトボックススイッチの課題商用 OS については既に導入実績がある商用導入したユーザの経験談が聞きたい国内でも SIer のノウハウ蓄積に伴い導入が増えそう KDDI も導入を発表 OSS を中心にした導入は依然ハードルが高いまずは実験生活ネットワークから! 運用者目線導入コストを上回るメリットは自社システム自動化システムとの統合など自分たちで作らないと生み出し辛い導入コストを下げるため Cumulus は Cisco ライクな CLI 導入をすべきか検討中らしい 28

30 今後の流れ WDM( 光波長多重通信 ) 装置のホワイトボックス化サイズ 2U の WDM 装置の登場 DC 間ネットワークでの利用を想定 OpenConfig でのモデリングも OpenConfig : Google, MS, BT らによる YANG モデルシャーシ型ルータのホワイトボックス化バックプレーンを有した大容量ルータ ToR だけでなく Spine, Core ルータもホワイトボックス化が進む 29

31 まとめ 30

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PowerPoint プレゼンテーションソフトウェアパケット処理とハードウェアパケット処理 ~ アーキテクチャ ~ JANOG 37 @ 名古屋海老澤健太郎 [email protected] Twitter: @ebiken Janog 37 ソフトウェア & ハードウェアパケット処理 Kentaro Ebisawa 2016/01/22 1 自己紹介 : 海老澤健太郎 (Kentaro Ebisawa) ネットワーク系海外 NW