ヤフー株式会社 システム統括本部サイトオペレーション本部インフラ技術1部の伊藤 拓矢氏をお招きしOpenStack導入までの道のりを、導入に至った最初の経緯や導入理由からお話しいただきました。もちろん、現在の稼働状況や設計・構築・運用のノウハウまでも紹介されている内容になっています。OpenStackを導入したいと検討されている方は必見のセッションです。

1. ガチで聞く！
ヤフーのOPENSTACK
プライベート・クラウドの実態とは
伊藤 拓矢
ヤフー株式会社
サイトオペレーション本部
インフラ技術一部 部長
尾方 一成
ブロケード
SDN/NFV ビジネス開発本部
The New IP 推進部

2. 【２０１３】 OpenStack はじめの一歩
 導入までの経緯
 OpenStack 基盤の構成で重要なこと
【２０１４】 OpenStack との固い絆
 現在の稼働状況
 設計・構築・運用のノウハウ
 ブロケードプラグインによるパフォーマンス向上
【２０１５】 OpenStack 未来をともに
 仮想からベアメタルまで
 アメリカへの進出
本日のお話

3. 【２０１３】 OpenStack はじめの一歩
 導入までの経緯
 OpenStack 基盤の構成で重要なこと
【２０１４】 OpenStack との固い絆
 現在の稼働状況
 設計・構築・運用のノウハウ
 ブロケードプラグインによるパフォーマンス向上
【２０１５】 OpenStack 未来をともに
 仮想からベアメタルまで
 アメリカへの進出
本日のお話
タイムマシン

4. 4
導入までの経緯
• In-House IaaS 全て自前での開発
 WEBからの操作が前提
 新規開発に手が回らず、運用で手一杯
 APIが独自インタフェース、原則非公開
 ライフサイクルが回らない
•プロジェクトチームの発足
【決めたこと】
 APIは公開する
 APIインタフェースは変更しない
 セキュリティの担保
 前に進む

5. 5
OpenStackの採用理由
1. 標準化されたAPIを使用する事が可能
 取り巻くOSSを活用することが可能
 アプリケーションに近いところに人的リソースを割ける
2. ベンダーを意識しないリソース活用
 ハードウェアの種類やベンダーを意識せず、
リソースのコントロールが可能
 ハードウェアの抽象化の実現

6. 1. 検証開始から半年で開発環境リリース
 APIによるデータセンタ操作
 数十秒、数百インスタンスの稼働
2. 3か月後にプロダクションリリース
 数日後にはサービスが稼働し始める
3. 社内独自開発に注力する事が可能になった
リリース

7. 7
OpenStack 導入後
1. 社内独自機能のみの開発
2. ベンダーと連携強化、OpenStackを盛り上げる
3. 標準APIによる活発なOSS活用

8. •ベンダー製品の活用
 パフォーマンス要件
 運用用件、運用コスト
 開発、改修のためのエンジニアコスト
•共創することで
ベンダーとの共創
共創Yahoo! JAPAN

9. スケーラブルなマルチテナント環境構築のために
マルチテナント OpenStack
ネットワークの抽象化
Brocade VDX Plug-in
Virtual Routing Interface
(SVI/VE)
Open vSwitch
Gateway ACL
(FWaaS)
Subnet management
(VLAN)
Load Balancing
(LBaaS)
ルータ L2 ネットワーク ファイアウォール ロードバランサ
Neutron
9

10. eth0
vdx
eth1
br-ex
br-int
vm1 vm2
tagge
d
vm3
vm4
br-eth1
vlan20vlan10
Router
Tenant 2
Tenant2
Router
LB
vm1 vm2
vm3 vm4
vlan10 vlan11
vlan11
vm1
vm2
vm3vm4
vlan11
vlan11
vlan10 vlan11
Ve Interface 10
ip address 10.0.10.1/24
Tenant1
Tenant1
Ve Interface 11
ip address 10.0.11.1/24
ip address 10.0.10.0/24
ip address 10.0.11.0/24.1
Virtual IP
10.0.2.253
Neutron
Horizon
Brocade
Plugin
adx
Virtual IP
10.0.2.253
サーバ
FW
Src: x.x.x.x/x Dst: y.y.y.y/y PERMIT ACL Src x.x.x.x/x Dst y.y.y.y/y PERMIT
ユーザー自身が構築できる仮想ネットワーク
10
Tenant 2

11. 【２０１３】 OpenStack はじめの一歩
 導入までの経緯
 OpenStack 基盤の構成で重要なこと
【２０１４】 OpenStack との固い絆
 現在の稼働状況
 設計・構築・運用のノウハウ
 ブロケードプラグインによるパフォーマンス向上
【２０１５】 OpenStack 未来をともに
 仮想からベアメタルまで
 アメリカへの進出
本日のお話
タイムマシン

12. 現在の稼働状況
ほぼ全てのサービスの基盤として利用が進む

13. 13
現在のサービス提供状況
• 50000インスタンス
• 99.996％の稼働率
• 6倍のトラフィック密度（物理環境との比較）
• 10PBのデータ
• 開発者6名 運用者4名
• 20クラスタ稼働中

14. • 2000人の利用者に対して平等に提供
 問題発生時はOpenStackサポート窓口がすぐに対応
 最近は非エンジニアにも活用が始まる
• 1日250インスタンスが稼働する
 1か月以内に半分が消える
 人が介入せずに稼働
• 低コスト
 最近の構成ではパブリッククラウド比
月額で97%カットを実現
現在の稼働状況
0.0億
5.0億
10.0億
15.0億
20.0億
YJ A社 B社 C社
月額
０：１５

15. 15
現在の運用状況
•OpenStackによってデータセンタリソースのほぼ全てが
セルフサービスで提供
 インフラ側はそっと見守る
 開発者の意思でサービスの構成が可能
•開発者は即時利用が可能
 物理環境のような待ちが発生しない

16. クラスタ統合管理UI
クラスタの統合管理

17. •OpenStackはコントローラとして使う
 I/OはOpenStack障害時でも処理し続けること
•OpenStackと連携する製品は独自DBを持たない
 整合性の問題が必ず出る
•チューニング＆チューニング
DBとRPCを安定稼働させること
設計・構築・運用のノウハウ

18. Neutron の利用
1. マルチプロジェクトの運用
2. アドレスの管理
3. Brocadeプラグインによる
パフォーマンス向上
ネットワーク設計・構築・運用のノウハウ

19. マルチプロジェクトの運用
•現在2000を超えるプロジェクトを管理
1. 個人所有も多い
2. ユーザは自由に作成可能
3. 統合管理システムでプロジェクトを管理
4. システムからプロジェクトが共有される
5. クラスタによってアドレス管理が異なる

20. アドレスの管理
•アドレス割り当ては主に2種類
1. 全てのプロジェクトでシェアしている標準サブネット
 標準サブネットはクラスタ辺り /23を32個
2. 特定のプロジェクト専用の拡張サブネット
 拡張サブネットはユーザの希望次第で/28～/24を割り当て
 グローバルIPアドレス、もしくはプライベートIPアドレスが割り当
てられる

21. 2/24/2015© 2014 Brocade Communications Systems, Inc. Company Proprietary Information 21
【採用のポイント】
 オープンなシステム環境の構築に最も協力的、かつ
先進技術・製品を提供できるベンダーとしてブロケー
ドを高く評価。
 ソフトウェア・ベースのGREトンネリングと比較して、
8倍のスループット、2分の1のレイテンシを達成。
 Neutronプラグインの共同開発により、最適化され
たネットワークを構築し、FWaaSとLBaaSを実現。
Yahoo! JAPAN、ブロケード製品を採用して、サービス開発者向け
OpenStackプライベート・クラウド・インフラを構築。
50,000台を超える仮想サーバを運用
＊2014年11月18日発表の報道資料より抜粋
2009 2010 2011 2012 2013 2014
OpenStack
in-house
OpenStack管理の仮想サーバ数
50,000

22. •構成次第で大きく変わる課題
• OpenStackリファレンスのNWはパフォーマンスが課題
• LinuxBridgeではネットワークの柔軟性が課題
• 2つの課題を解決できるベンダーを探し
BrocadeとNeutronに実装
Brocadeプラグインによるパフォーマンス向上
0.0Gbps
5.0Gbps
10.0Gbps
15.0Gbps
20.0Gbps
gre tunnel linuxbridge
0Kpps
1000Kpps
2000Kpps
3000Kpps
gre tunnel linuxbridge
0.00ms
1.00ms
2.00ms
3.00ms
gre tunnel linuxbridge
転送速度 応答速度
通信速度
 20HV、50VMでのAvalancheからhttpdに負荷を掛けた時の比較になります

23. Neutron実装の課題
Open vSwitch
+ gre tunnelLinux Bridge
Open vSwitch
+ VDX
VDX
8770
VDX
6740T
VM
Linux
Bridge
VM VM
Neutron
Neutron
gre tunnelVLAN
Open
vSwitch
GW
GW
VM
Linux
Bridge
VM VM
VDX
6740T
VDX
8770
VDX
6740T
VM
Open
vSwitch
VM VM
Open
vSwitch
VM VM
VDX
6740T
VM
VDX
8770
VDX
6740T
VM
Open
vSwitch
VM VM
Neutron
VLAN
GW
VM
Open
vSwitch
VM
VDX
6740T
VM
Avalanche

24. 0.00ms
1.00ms
2.00ms
3.00ms
gre tunnel linuxbridge VDX
0.0Gbps
5.0Gbps
10.0Gbps
15.0Gbps
20.0Gbps
gre tunnel linuxbridge VDX
•ネットワークの課題を解決
• パフォーマンスは解決
• ネットワークの柔軟性も解決
• 構成がシンプルで耐障害性向上
Neutron実装の強化
転送速度 応答速度
通信速度
0Kpps
1000Kpps
2000Kpps
3000Kpps
gre tunnel linuxbridge VDX

25. • 今回の検証の構成
Neutron実装の強化(appendix)
構成 Kernel Open vSwtich
ML2 mechanism
driver
Open vSwitch
+ VDX + Kernel3
3.14.17 2.3 openvswitch, brocade
Open vSwitch
+ VDX
2.6.32 2.3 openvswitch, brocade
Open vSwitch
+ gre tunnel
2.6.32 2.3 openvswitch
LinuxBridge 2.6.32 - linuxbridge
• これらの環境の50VMに対してAvalancheから負荷を掛けて計測
• 応答速度はサーバからのレスポンスで最初の1バイトが返ってきた時の経過時間

26. 0Kpps
150Kpps
300Kpps
450Kpps
600Kpps
750Kpps
900Kpps
gre tunnel linuxbridge VDX VDX+K3
0.0Gbps
1.0Gbps
2.0Gbps
3.0Gbps
4.0Gbps
5.0Gbps
6.0Gbps
7.0Gbps
gre tunnel linuxbridge VDX VDX+K3
0.00ms
1.00ms
2.00ms
3.00ms
gre tunnel linuxbridge VDX VDX+K3
kernel 3.14も検証
Neutron実装の強化(appendix)
転送速度 応答速度
通信速度
0.0Kcps
5.0Kcps
10.0Kcps
15.0Kcps
gre tunnel linuxbridge VDX VDX+K3
新規接続
 50VMではワイヤレートになり比較不能なため、1VMでの比較になります
 kernel 3.14は 10GNICドライバのコードに手を加える必要有り
０：３０

27. •L2サービスの抽象化に利用が可能
 スループット、安定性を重視した構成が構築可能
 GREを利用する必要無し
•Brocade VDX2台から始められる構成
 安価にスタート
 40HV程度の構成が可能
• 多くの企業には十分なサイズ
Neutron実装の強化まとめ

28. VDX6740T-1G
簡単構築! ブロケードの仮想ネットワーク
２台ではじめる OpenStack
スモールスタートに最適な帯域販売
1. 48ポート1GEからスタート
2. 8ポートだけ10GEにアップグレード
3. ストレージ用にFCポートに変更
4. アップリンクに40GEも追加
5. サービスを止めずにオンデマンド！
28
コマーシャル
サーバ
ファブリックスイッチ
詳しくは
お手元のガイドを！

29. 【２０１３】 OpenStack はじめの一歩
 導入までの経緯
 OpenStack 基盤の構成で重要なこと
【２０１４】 OpenStack との固い絆
 現在の稼働状況
 設計・構築・運用のノウハウ
 ブロケードプラグインによるパフォーマンス向上
【２０１５】 OpenStack 未来をともに
 仮想からベアメタルまで
 アメリカへの進出
本日のお話
タイムマシン

30. 仮想からベアメタルまで
• 全ての環境で同じ見えかたを提供
• 共通のAPIインタフェース
 ツールの活用
• 仮想インスタンス、ベアメタル、etc
 同じ扱いが出来る
• 開発環境、本番環境
 性能の違いはあれど、機能は同じ

31. •今後のリクエスト
• 多様な環境での良いとこ取り
仮想環境=> 柔軟性、デリバリスピード
物理環境=> パフォーマンス、レイテンシ
• 運用性の高いテクノロジの提供
シンプル、高可用性、高パフォーマンス
仮想からベアメタルまで

32. アメリカへの進出 !
1 会社名：YJ America,
2 所在地：米国ワシントン州シアトル（本社）、カリフォルニア州（支社）
3 会社形態：ヤフー株式会社100％子会社
4 事業内容：
・米国の有望なスタートアップ企業やインターネットサービスの開拓
・米国企業の日本向け事業開始におけるコンサルティング業務
ブロケード製品を組み合わせて構築されたYahoo! JAPAN
のOpenStack基盤は、同社の国内データセンターのほか、
2014年10月に開設された同社の米国子会社であるYJ
Americaの新規データセンターにおいて構築が開始され、
同年12月よりテスト稼働します。
2014年10月時点で作成済みの仮想サーバは合計6万
台に及び、今後も1ヶ月あたり平均5,000台程度の仮想
サーバを追加し、年内にはそのうち5万台以上が
OpenStack基盤で提供される予定です。
YJ America

33. まとめ
まだ踏み切れないあなたに・・・
1. OpenStack ディストリビューション も選択肢が広がり、環境
は整いました。今日から始めてみませんか？
2. OSSでは運用が難しい環境は、ノウハウが蓄積された商用
製品の活用も選択肢に。
3. ２台から始める OpenStack。とにかく手軽に簡単構築！

34. 2/24/2015© 2014 Brocade Communications Systems, Inc. Company Proprietary Information 34
Thank You
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https://www.brocadejapan.com/form/contact
ブロケード コミュニケーションズ システムズ株式会社