Inernet Week 2016 ソフトウエアルータ・スイッチBOF

1. Copyright©2016 NTT corp. All Rights Reserved.
OpenStack Neutron プロジェクトから
見たソフトウェアスイッチ動向
日本電信電話株式会社
NTT ソフトウェアイノベーションセンタ
市原 裕史

2. 2Copyright©2016 NTT corp. All Rights Reserved.
市原 裕史
• 所属
• NTT SIC 第三推進プロジェクト
• OpenStack Developer
• Neutron Core Reviewer、その他プロジェクトへの貢献
• 技術: SDN/NFV中心
• パブリッククラウドの開発
• LinuxconでDPDKの性能の発表
• Neutronへの機能提案
自己紹介

3. 3Copyright©2016 NTT corp. All Rights Reserved.
• マルチテナント環境でユーザに仮想NWを提供する
• 様々なNWリソースを提供
• スイッチ、ルータ、VPN、ファイアウォール、ロードバランサ
• 最新のユーザ調査でOpenStackユーザの93%以上が
Neutronを利用[1]
• プラグイン機構を採用し、様々なSDN製品と結合可能
OpenStack Neutron 概要
L2スイッチ
仮想計算機
ルータ
VPN
ファイアウォール
ロードバランサ
テナントA テナントB
[1] ユーザサーベイ: https://www.openstack.org/assets/survey/October2016SurveyReport.pdf

4. Core pluginService plugin
bgpvpn
dragonflow
kuryr
ale-omniswitch
arista
bagpipe
cisco
calico
brocade
bigswitch
OpenStack Big Tent or Incubation
Neutron
edge-vpn
fujitsu
hyperv
infoblox
midonet
mlnx
nec
nuage
odl
ofagent
onos
ovn
ovs-dpdk
plumgrid
powervm
vsphere
vmware-nsx
octavia
client
lbaas
vpnaas
fwaas
l2gw
dynamic-routing
sfc
lib
Neutron Stadium
specs

5. 5Copyright©2016 NTT corp. All Rights Reserved.
Neutron ソフトウェアスイッチ/ルータ
VM
コンピュートノード
VM
VM 仮想計算機
仮想スイッチ
vSwitch
vSwitch/bridge
VM
SR-IOVNIC
設定対象
ネットワークノード
bridge
Router
物理スイッチ
Router 仮想ルータ
OVS
LinuxBridge
SR-IOV
iptables
namespace
route
iptables

6. 6Copyright©2016 NTT corp. All Rights Reserved.
Neutron
ソフトウェアスイッチの歴史

7. 7Copyright©2016 NTT corp. All Rights Reserved.
• OpenStack Novaの仮想ネットワーク管理機能
• リリース時〜2012/9/27のFolsomリリース
• デフォルトドライバはLinuxbridge
• ルータ機能・トンネリングはなし(ネットワークノードもなし)
Nova network
物理スイッチ
VM
コンピュートノード
VM
LinuxBridge
VM
nova-compute
VM
コンピュートノード
VM
LinuxBridge
VM
nova-compute

8. 8Copyright©2016 NTT corp. All Rights Reserved.
• 2012/9/27のFolsomリリースからNovaから分離
• (Devstackの)デフォルトプラグインはOpenvSwitch
• Neutron自身はデフォルトプラグイン/デフォルトドライバを
持っていない
• OVSではセキュリティグループに対応不可能だったた
め、LinuxBridge+iptablesを利用
Quantum(Neutron)
VM
コンピュートノード
VM
OVS
bridge bridge
LinuxBridge
iptables
VM 仮想計算機
仮想スイッチvSwitch/bridge
コンピュートノード
プロセス
nova-compute
quantum-xxx-agent

9. 9Copyright©2016 NTT corp. All Rights Reserved.
Neutron
OpenvSwitch

10. 10Copyright©2016 NTT corp. All Rights Reserved.
OpenvSwitchが利用者トップ
https://www.openstack.org/analytics

11. 11Copyright©2016 NTT corp. All Rights Reserved.
• 元々Nova-networkでLinuxbridgeを使って運用し
ていた人たちからは受けが悪かった
• 昔から安定した構成はLinuxbridge+VLANという認識があった
• 2015年頃からオペレータ会合で不満が噴出
• OVSのポートをnamespace間で移動させるとクラッシュする
issueが報告されてKernel含めて修正が必要となった
• OVS 2.3.0+Neutron Junoでopenvswitch-agentを再起動す
るとOVSフローが全滅
• OVSは問題の切り分けが難しくエンジニアの単価も高い
• OVSからLinuxbridgeへ移行を宣言する人が多数出現
• NeutronコミュニティでもLinuxbridgeサポートを強化
OVSへの不満

12. 12Copyright©2016 NTT corp. All Rights Reserved.
• namespaceやiptablesを使うのをやめてOVS機能を
フル活用しようという議論に発展
• OVS+CT(Connection Tracking)によるstateful firewall
• OVS+OF(OpenFlow)によるQoS
• OFによるルーティングとOVS+CTによるNAT
• OVSブリッジを分けずに1つに集約して高速化
• 更にOVNの開発も開始(OpenDayLightはいずこ？)
OVS路線変更
http://openvswitch.org/support/slides/OVN-Vancouver.pdf

13. 13Copyright©2016 NTT corp. All Rights Reserved.
• Stateful firewallはすでにNeutronで利用開始
• DVR、SFCなどの機能はOVS限定で提供
• LinuxBridgeで欲しいとの意見も多くあるが、フロー制御の代
替となるものを用意しなければならないためなかなか取り組む
人がいない
• ofctlをRyuライブラリで置き換え
現在のNeutronのOVS利用
コンピュートノード
ネットワークノード
OVS
neutron-openvswith-agent
ofctl command Ryu Library

14. 14Copyright©2016 NTT corp. All Rights Reserved.
• OpenStack Neutron ではソフトウェアスイッチとし
てOpenvSwitchがデファクト
• 一方でLinuxbridgeを利用する人も一定数いる
• OpenvSwitch の最新機能は順次 Neutron でサポー
トされていっている
• 今後はNATへ拡大していくと予想
まとめ

15. 15Copyright©2016 NTT corp. All Rights Reserved.
• ML2 openvswitch driver
• ML2 linuxbridge driver
• networking-midonet
• networking-ovs-dpdk
• ML2 openvswitch driver にマージされた
• networking-calico
• networking-vpp
• networking-6wind
• contrail-neutron-plugin
付録 Neutron 対応
ソフトウェアスイッチ／ルータ