SOFTWARE DRIVEN NETWORKS (SDN)

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1 OPENSTACK DAYS TOKYO 2014 オープンソースでここまで出来る! ~CONTRAIL 設立者が語る OPENCONTRAIL と OPENSTACK によるクラウドネットワーキング ~ JUNIPER NETWORKS, INC. アンカー シングラ クラウドプラットフォーム ソフトウェアソリューション部門 バイスプレジデント兼ジェネラルマネージャ ( 元 CONTRAIL SYSTEMS 社 CEO) 2014 年 2 月 14 日

2 ネットワーク機器メーカー視点による問題点 2 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

3 過去 10 年のネットワーキング Copyright 2014 Juniper Networks, Inc. クールな新しいロゴ

4 2011 年から 2013 年の間 ネットワークにおける問題点を洗い出し いくつかの興味深いソリューションを見つけた 4 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

5 本当の問題点とは CONFIGURED, MANAGED Web2.0 で何が起きたのか? 5 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

6 本当の問題点とは SCALE-UP SYSTEMS スケールアウトは? どうする? 6 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

7 本当の問題点とは HARDWARE SERVICES 仮想化は? オーケストレーションは? 7 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

8 本当の問題点とは LOW VISIBILITY ビッグデータは? アナリティックは? 8 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

9 ネットワークの問題点 CONFIGURED, MANAGED SCALE-UP SYSTEMS HARDWARE SERVICES 貧弱な管理性 柔軟性に乏しいシステム ハードウェアへの依存 LOW VISIBILITY 9 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

10 顧客観点による問題点 10 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

11 データセンターにおける課題 CONTRAIL Admin Centralized Management Config & Control, Policy provisioning LOAD BALANCER MARKETING FINANCE HR LOAD BALANCER FIREWALL FIREWALL VIRTUALIZED VLANS VLANS FINANCE Physical HR Local Hard MARKETING Servers Drives 13 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc. ネットワーク仮想化とサービス管理の集中化

12 データセンターにおける課題 SCALABILITY テナント情報と物理ネットワークの対応付けは スケーラビリティに制限がある PROGRAMABILITY SERVICE INSERTION 統合オーケストレーションにおけるネットワークレベルの API にはプログラマビリティがない ハードウェアアプライアンスベースのネットワーク機能は サービスの機敏性を制限してしまう INTER-CLOUD ORCHESTRATION マルチクラウドやハイブリッドクラウド環境を統合管理できない 14 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

13 サービスプロバイダーネットワークのチャレンジ PCRF モバイルエッジ SGSN / MME X86 によるスケーラブルな仮想サービス FW IPS PDF DDoS SP データセンター Services Firefly, Web App Secure, Ddos Secure, vsa モバイルエッジ GGSN / P-GW CACHING DPI ブロードバンドエッジ ビジネスエッジ サービスロードバランス L3VPNベース SP コア / バックボーン SLB サービスコア / ロードバランスバックボーン プライベードネットワーク ビジネスエッジ ブロードバンドエッジ SBC 17 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc. FW BRAS/VPN エッジ X86によるスケーラブルな仮想サービス Media FW IPS PDF Gateway DDoS NFV: ネットワークサービスの仮想化及び管理とオーケストレーションの集中化 ダイナミックなサービスプロビジョニング スケーリング サービスチェイニング

14 サービスプロバイダーのチャレンジ SCALABILITY 非常に大きなネットワークアプリケーション数 サービス種別 加入者数 PROGRAMABILITY OSS/BSS のアジリティーとオートメーション化に対して プログラマブルな API が無い SERVICE INSERTION アプリケーションベースのネットワーク機能がサービスの機敏性を制限してしまう DISTRIBUTED, MULTIVENDOR SYSTEM マルチベンダのハードウェア及びソフトウェアで動いている複数クラウドを統合管理するチャレンジ 18 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

15 OPENSTACK を利用したネットワーク仮想化テクニック 19 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

16 従来の DC - L2/VLAN ベースのアプローチ L3 L3 L2/L3 L2/L3 L2/L3 L2/L3 マルチシャーシ LAG トランク L2 Switch ToR L2 Switch L2 Switch ToR L2 Switch L2 L2 L2 L2 L2 L2 L2 L2 L2 L2 L2 L2 VMs Servers 20 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

17 従来の DC VLAN 境界の制限 L3 L3 VLAN 間のルーティング及びフィルタリング VLAN 間のルーティング及びフィルタリング FW LB L2/L3 L2/L3 No VLANs Across L3 L2/L3 L2/L3 FW LB マルチシャーシ LAG トランク L2 Switch ToR L2 Switch L2 Switch ToR L2 Switch L2 L2 L2 L2 L2 L2 L2 L2 L2 L2 L2 L2 VLAN 境界の制限 21 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

18 従来の DC マルチテナンシー無し L3 L3 FW LB L2/L3 L2/L3 単一のルーティングテーブル ( マルチテナントのアドレススペースオーバーラップはサポートしない ) L2/L3 L2/L3 FW LB マルチシャーシ LAG トランク L2 Switch ToR L2 Switch L2 Switch ToR L2 Switch L2 L2 L2 L2 L2 L2 L2 L2 L2 L2 L2 L2 VMs VLAN 境界の制限 22 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

19 従来の DC VRF によるマルチテナンシー テナントごとの HW アプライアンスサービス L3-MPLS L3-MPLS FW LB FW LB マルチシャーシ LAG トランク FW LB L2/L3 -MPLS L2/L3 -MPLS テナント -VRF MPLS Enabled リンク マルチテナントの分離には VRF を使用 テナント -VRF FW LB L2/L3 -MPLS L2/L3 -MPLS FW LB FW LB L2 Switch ToR L2 Switch L2 Switch ToR L2 Switch L2 L2 L2 L2 L2 L2 L2 L2 L2 L2 L2 L2 VLAN 境界の制限 23 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

20 クラウド DC ECMP CLOS ネットワーク L3 L3 L3 External Network L3 L3 L3 L3 L3 ToR L3 ToR L3 ToR L3 ToR VXLAN L2-SW L2-SW L2-SW L2-SW L2-SW L2-SW L2-SW L2-SW L2-SW L2-SW L2-SW L2-SW Servers 24 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

21 クラウド DC 典型的な L2 オーバーレイ L3 L3 L3 ハイパーバイザースイッチが L2 フォワーディングを処理する VM 上のルータが L3 ルーティングや NAT を行う 外部ネットワーク 外部ネットワーク L3 L3 L3 L3 VXLAN L3 ToR L3 ToR L3 ToR L3 ToR VXLAN VXLAN L2-SW L2-SW L2-SW L2-SW L2-SW L2-SW L2-SW L2-SW L2-SW L2-SW L2-SW L2-SW Servers 25 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

22 クラウド DC - CONTRAIL L2/L3 オーバーレイ 外部ネットワーク L3 L3 L3 = マルチテナント VRF 上の が L2/L3 を処理 上の が NAT を処理 L3 L3 L3 L3 L3 ToR L3 ToR L3 ToR L3 ToR L2/L3 L2/L3 L2/L3 L2/L3 L2/L3 L2/L3 L2/L3 L2/L3 L2/L3 L2/L3 L2/L3 L2/L3 サーバー群 サービスの適用 サービスの適用 26 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

23 CONTRAIL NETWORK VIRTUALIZATION 27 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

24 OPENSTACK 環境における CONTRAIL の役割 OpenStack Nova APIs Neutron APIs Cinder/Switft APIs Contrail Virtual Machine 物理スイッチ Server サービスノード ゲートウェイルータ インターネット VPN DCI WAN vsrx, F5 28 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

25 データセンターの物理ネットワークトポロジ ネットワーク アンダーレイネットワークは IP の情報を保持しない ゲートウェイルータ ゲートウェイルータ BGP Spine スイッチ Spine スイッチ Spine スイッチ L3 ECMP OSPF/BGP L3 L2, L3 Leaf スイッチ Leaf スイッチ Leaf スイッチ Leaf スイッチ Leaf スイッチ Leaf スイッチ Leaf スイッチ Leaf スイッチ Control Node Config Node (Openstack) (Cloudstack) Analytics Node WebUI Node Control Node Config Node (Openstack) (Cloudstack) Analytics Node WebUI Node Optional Redundancy Compute & Storage ラック Compute & Storage ラック Orchestration & Services ラック 29 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

26 CONTRAIL ネットワークスタック Customer OSS/BSS Openstack Cloudstack REST APIs (Configuration, Operational, and Analytics) Analytics Engine Analytics Engine Analytics Engine Configuration Nodes Control Plane Control Plane Control Plane Compute Node (Virtual Router) Gateway Node (MX, EX/QFX,...) Service Nodes (SRX, F5,...) 30 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

27 CONTRAIL ネットワーク機能 NAT, Routing, Switching IPAM, Virtual DNS Load Balancing Security Services 3 rd Party Network Srvc Physical or Software GW Rich Analytics Service Chaining High Availability API Services 31 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

28 ソリューション概要 Customer L3VPN Public Internet (ISP-1) Public Internet (ISP-2) Dashboard Console Service Appliance V R F V R F V R F PE Router (Juniper MX, Cisco ASR9K) with L3VPN/ VRF Support Service Appliance Management, Configuration, Orchestration, Analytics Contrail Virtual Network Controller Contrail SW Gateway Service Appliance with L3VPN/VRF Support (Juniper SRX, etc) CM CP CM CP CM CP AS CP Gateway Service Applications & Services (AS) Configuration Management (CM) Control Plane (CP) Host VRouter(Data Plane) VM VM VM VM VM VM Virtualized Servers () Bare Metal Linux/Windows Contrail SW Gateway- L2 Service Appliances (F5 Load Balancer,etc) VIRTUAL NETWORK A VIRTUAL NETWORK B VIRTUAL NETWORK C 32 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

29 ソリューション概要 コントロール & マネージメントプレーン Customer L3VPN Public Internet (ISP-1) Public Internet (ISP-2) Dashboard Console Service Appliance V R F V R F V R F PE Router (Juniper MX, Cisco ASR9K) with L3VPN/ VRF Support Service Appliance Management, Configuration, Orchestration, Analytics Contrail Virtual Network Controller Contrail SW Gateway Service Appliance with L3VPN/VRF Support (Juniper SRX, etc) CM CP CM CP BGP/Control, Netconf/Mgmt CM CP AS CP XMPP (Control, Mgmt) Contrail SW Gateway- L2 Service Appliances (F5 Load Balancer,etc) Gateway Service Applications & Services (AS) Configuration Management (CM) VIRTUAL NETWORK A Control Plane (CP) VM VM VM VM VM VM VIRTUAL NETWORK B Host VRouter(Data Plane) Virtualized Servers () Bare Metal Linux/Windows VIRTUAL NETWORK C 33 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

30 ソリューション概要 データプレーン Customer L3VPN Public Internet (ISP-1) Public Internet (ISP-2) Dashboard Console Service Appliance V R F V R F V R F PE Router (Juniper MX, Cisco ASR9K) with L3VPN/ VRF Support Service Appliance Management, Configuration, Orchestration, Analytics Contrail Virtual Network Controller Contrail SW Gateway Service Appliance with L3VPN/VRF Support (Juniper SRX, etc) CM CP CM CP Dynamically Insert Services (Physical & Virtual) CM CP AS CP Route Across/within VNs (L3VPN) Bridge within VNs (EVPN) Contrail SW Gateway- L2 Service Appliances (F5 Load Balancer,etc) Gateway Service Applications & Services (AS) Configuration Management (CM) VIRTUAL NETWORK A Control Plane (CP) VM VM VM VM VM VM VIRTUAL NETWORK B Host VRouter(Data Plane) Virtualized Servers () Bare Metal Linux/Windows VIRTUAL NETWORK C 34 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

31 DEMO OVERVIEW 35 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

32 DEMO PHYSICAL TOPOLOGY LAB NETWORK MX-80 MX-80 OSPF EX-4500 EX-4500 EX-4500 OSPF L3 L2, L3 Leaf Switch Leaf Switch Leaf Switch Leaf Switch Control Node Config Node Openstack Srvcs Control Node Analytics Node Openstack Srvcs Compute & Storage Rack Compute & Storage Rack Orchestration & Services Racks 36 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

33 DEMO LOGICAL TOPOLOGY LAB NETWORK Dashboard Console V R F V R F V R F V R F V R F V R F Management, Configuration, Orchestration, Analytics Controller Nodes MX-80 MPLSoGRE, VXLAN MX-80 CM CP BGP XMPP AP CP MPLSoUDP, VXLAN VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM Compute Nodes 37 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

34 OPEN CONTRAIL Contrail is available as Open Source Commercial support available from Juniper. Same features and scaling as commercial version Uses proven stable standards. Production-Ready Permissive license Apache 2.0 (Controller), GPL () Integrated into open source virtualization stacks OpenStack (production), CloudStack (beta) 38 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.