1. Floodlightって
ぶっちゃけどうなの？
2013.11.16 Trema Day #4
関山宜孝 / @moomindani

2. 発表者はこんな人
@moomindani
運用管理OSS
を開発してるソフトウェアエンジニアです。
OpenFlow対応ソフト開発してます。

3. た。
まし
んな
こ
書き
本を

4. 今日のお話
• Floodlightって何？
• Floodlightを使ってみる
• Floodlightでアプリを作ってみる

5. Trema
Ryu
来。
、到
雄割
群
時代
拠の

6. Floodlight
って何？

7. Floodlightとは
• オープンSDNコントローラ
• Beaconを起源とし、Javaベースで記述
• Big Switch Networksによって開発され、
2012年1月にOSSとして公開

9. Floodlightの特徴
• Javaベース
• Apacheライセンス
• オープンなコミュニティ
• 使いやすい
• ハイパフォーマンス
• OpenFlow 1.0対応

10. Floodlightの立ち位置
NOX
プログラミ
ング言語
ライセンス
OpenFlow
バージョン
POX
Beacon
Ryu
Trema
C++
Python
Java
Python
Ruby
C
GPL
v3
GPL
v3
GPL
v2
Apache
2.0
GPL
v2
1.0
1.0
1.2
1.3
1.0
1.3
1.0
1.0
Floodlight
Java
Open
DayLight
Java
Open
Contrail
Python
C++
Java
Apache
Apache
EPL 1.0
2.0
2.0
1.0
1.0
?

11. Floodlightのアーキテクチャ
コンソール
REST API
Floodlight Javaプロセス
Applicationモジュール
Java API
Controllerモジュール
外部ソフトウェア
物理OpenFlowスイッチ
仮想OpenFlowスイッチ

12. モジュール 4
モジュール 3
モジュール 2
モジュール 1
モジュール N
Java API
・・・
・・・
モジュール N
モジュール 4
モジュール 3
モジュール 2
モジュール 1
FloodlightProvider
モジュール機構
Applicationモジュール
Controllerモジュール

13. Controllerモジュール
• Applicationモジュールに対して汎用的な機能
を提供するモジュール
‣ ネットワークの状態やその状態変化を管理する
‣ OpenFlowプロトコルに従ってOpenFlowスイッチ
とメッセージを交換する
‣ Floodlightプロセスが消費するリソースを管理する
‣ 管理している情報をWebインタフェースで可視化
する

14. Controllerモジュール一覧
モジュール名
FloodlightProvider
LinkDiscovery
機能
OpenFlowスイッチとの接続を管理し、OpenFlowメッセージを他
のモジュールに処理可能な形式に変換する
LLDPとブロードキャストパケットによりOpenFlowスイッチ間の
接続を検知する
TopologyManager
OpenFlowネットワークの物理トポロジ情報を管理する
DeviceManager
OpenFlowスイッチ周辺に存在するデバイス情報を管理する
ThreadPool
定期的に実行する処理のスケジュールを管理する
モジュールの動作のために保持する情報を汎用的に管理する
MemoryStorageSource
NoSQL型のインメモリデータソースを提供する
RestApiServer
REST APIを提供する
web
Webブラウザからコントローラの状態を確認する機能を提供する

15. Applicationモジュール
• Controllerモジュールの上位に位置するモ
ジュール
• 特定の通信を制御するネットワークアプリケー
ション
• Floodlightはデフォルトで数種類のモジュール
を用意している
• ユーザ独自のモジュールを開発することが可能

16. Applicationモジュール一覧
モジュール名
機能
Forwarding
パケットを転送する
VirtualNetworkFilter
MACアドレスベースの仮想ネットワーク機能を提供する
Firewall
シンプルなACLに基づくファイアウォール機能を提供する
LoadBalancer
シンプルなロードバランサ機能を提供する
StaticFlowEntryPusher
REST API経由でフローエントリを編集する機能を提供する
Hub
ハブとして動作する（サンプル）
LearningSwitch
ラーニングスイッチとして動作する（サンプル）

17. Northbound API
モジュール名
REST API
備考
フローエントリの追加/削除
StaticFlowEntryPusher
フローエントリ情報の取得
VirtualNetworkFilter
仮想ネットワークの作成
仮想ネットワークへのホストの追加/削除
仮想ネットワーク情報の取得
Firewall
ファイアウォールの状態変更
ルールの追加/削除
ルール一覧の取得
LoadBalancer
VIPの作成
プールの作成
プールメンバの作成
OpenStack Neutron1
OpenStack Neutron
LBaaS2
1. https://wiki.openstack.org/wiki/Neutron
2. https://wiki.openstack.org/wiki/Neutron/LBaaS

18. モジュールローディングシステム
プロパティ
ファイル
モジュールの検知
ロード対象モジュールの
最小セットの探索
モジュールの初期化
モジュールの起動
けを
ールだ
ジュ
モ
可能
指定
いたい
使
イルで
ファ
パティ
プロ

19. プロパティファイル
floodlight.modules=!
net.floodlightcontroller.jython.JythonDebugInterface,!
net.floodlightcontroller.counter.CounterStore,!
net.floodlightcontroller.storage.memory.MemoryStorageSource,!
net.floodlightcontroller.core.internal.FloodlightProvider,!
net.floodlightcontroller.threadpool.ThreadPool,!
net.floodlightcontroller.devicemanager.internal.DeviceManagerImpl,!
net.floodlightcontroller.devicemanager.internal.DefaultEntityClassifier,!
net.floodlightcontroller.staticflowentry.StaticFlowEntryPusher,!
net.floodlightcontroller.firewall.Firewall,!
net.floodlightcontroller.forwarding.Forwarding,!
net.floodlightcontroller.linkdiscovery.internal.LinkDiscoveryManager,!
net.floodlightcontroller.topology.TopologyManager,!
net.floodlightcontroller.flowcache.FlowReconcileManager,!
net.floodlightcontroller.debugcounter.DebugCounter,!
net.floodlightcontroller.debugevent.DebugEvent,!
net.floodlightcontroller.perfmon.PktInProcessingTime,!
net.floodlightcontroller.ui.web.StaticWebRoutable,!
net.floodlightcontroller.loadbalancer.LoadBalancer,!
org.sdnplatform.sync.internal.SyncManager,!
net.floodlightcontroller.devicemanager.internal.DefaultEntityClassifier!
org.sdnplatform.sync.internal.SyncManager.authScheme=CHALLENGE_RESPONSE!
org.sdnplatform.sync.internal.SyncManager.keyStorePath=/etc/floodlight/auth_credentials.jceks!
org.sdnplatform.sync.internal.SyncManager.dbPath=/var/lib/floodlight/!
floodlightdefault.properties

20. Floodlightを
使ってみる

21. セットアップ
$ git clone git://github.com/floodlight/floodlight.git!
$ cd floodlight!
$ ant eclipse;!
して
を起動
ipse
l
クトを
はec
ジェ
あと
eプロ
lips
たec
れ
だけ
tする
生成さ
por
im

22. 起動
tなら
ligh
ood
構成を
のFl
実行
新
最
seの
eclip
れる
できる
成さ
起動
生
自動
だけで
する
実行

23. WEBインタフェース

24. デモ環境（インフラ）
Floodlight
コンソール
Ubuntu 13.10
Mininet 2.1.0 VM (Ubuntu 13.04)

25. デモ環境（OpenFlowネットワーク）
Mininet 2.1.0 VM (Ubuntu 13.04)
kvmvm1
kvmvm2
xenvm1
ofs1
xenvm2
ofs3
xen
kvm
ofs2
Mininet / topo-book.py

26. o
パケットを転送してみる
- Forwarding
em
D
1
送信元
宛先
kvmvm1
kvmvm2
xenvm1
ofs1
xenvm2
ofs3
xen
kvm
ofs2
Mininet / topo-book.py

27. o
フローエントリを直接弄ってみる
- StaticFlowEntryPusher
em
D
2
送信元
宛先
kvmvm1
kvmvm2
xenvm1
ofs1
ofs3
xen
kvm
Drop!!
by REST API
xenvm2
ofs2
Mininet / topo-book.py

28. o
仮想ネットワークを設定してみる
- VirtualNetworkFilter
em
D
3
Network A
kvmvm1
kvmvm2
Network B
ofs1
xenvm1
xenvm2
ofs3
xen
kvm
ofs2
Mininet / topo-book.py

29. Floodlightで
アプリを作ってみる

30. モジュールを作るための 3 Steps
1. Applicationモジュール用のインタフェース
（IFloodlightModule, IOFMessageListener）を実装する
2. Applicationモジュールをサービス登録する
3. Applicationモジュールをロードする設定
ファイルを作成する

31. 1. Applicationモジュール用のインタフェース
（IFloodlightModule, IOFMessageListener）を実装する

32. IFloodlightModuleインタフェース
メソッド名
説明
void init
モジュールが内部的な初期化処理を実行するためのフック。
(FloodlightModuleContext （例）・インスタンスの初期化、取得
context)
・ロガーの初期化
モジュールが外部的な初期化処理を実行するためのフック。
void startUp
プロアクティブな処理などに使う。
(FloodlightModuleContext
（例）・OpenFlowメッセージのリスナの登録
context)
・REST APIのルーティングの登録
Collection
<Class<? extends
モジュールが依存する対象のモジュールのリストを定義する。
（例）・IFloodlightProviderService
IFloodlightService>>
・IRestApiService
getModuleDependencies() ・IDeviceService

33. IOFMessageListenerインタフェース
メソッド名
Command receive
(IOFSwitch sw,
OFMessage msg,
FloodlightContext cntx)
説明
OpenFlowメッセージを受信した際にコールされる。
リアクティブな処理などに使う。
（例）・Packet-Inメッセージのハンドリング
・Flow-Removedメッセージのハンドリング
・Errorメッセージのハンドリング
Command
CONTINUE
STOP
次のモジュールに処理を渡す
このモジュールに処理を終わる

34. 複数モジュール連携
Packet-In
VirtualNetworkFilter
CONTINUE
Firewall
CONTINUE
MyApp
STOP
とも
ュール
モジ
既存
可能
に連携
自由

35. 2. Applicationモジュールをサービス登録する
net.floodlightcontroller.core.module.ApplicationLoader!
net.floodlightcontroller.core.internal.FloodlightProvider!
net.floodlightcontroller.storage.memory.MemoryStorageSource!
net.floodlightcontroller.devicemanager.internal.DeviceManagerImpl!
net.floodlightcontroller.linkdiscovery.internal.LinkDiscoveryManager!
net.floodlightcontroller.topology.TopologyManager!
net.floodlightcontroller.forwarding.Forwarding!
net.floodlightcontroller.flowcache.FlowReconcileManager!
net.floodlightcontroller.core.OFMessageFilterManager!
net.floodlightcontroller.staticflowentry.StaticFlowEntryPusher!
net.floodlightcontroller.perfmon.PktInProcessingTime!
net.floodlightcontroller.perfmon.NullPktInProcessingTime!
net.floodlightcontroller.restserver.RestApiServer!
net.floodlightcontroller.learningswitch.LearningSwitch!
net.floodlightcontroller.hub.Hub!
net.floodlightcontroller.jython.JythonDebugInterface!
net.floodlightcontroller.counter.CounterStore!
net.floodlightcontroller.counter.NullCounterStore!
net.floodlightcontroller.debugcounter.DebugCounter!
net.floodlightcontroller.debugevent.DebugEvent!
net.floodlightcontroller.threadpool.ThreadPool!
net.floodlightcontroller.ui.web.StaticWebRoutable!
net.floodlightcontroller.virtualnetwork.VirtualNetworkFilter!
net.floodlightcontroller.firewall.Firewall!
net.floodlightcontroller.loadbalancer.LoadBalancer!
net.floodlightcontroller.l2sw.L2Switch!
org.sdnplatform.sync.internal.SyncManager!
org.sdnplatform.sync.internal.SyncTorture!
net.floodlightcontroller.devicemanager.internal.DefaultEntityClassifier!
net.floodlightcontroller.core.module.IFloodlightModule

36. 3. Applicationモジュールをロードする設定
ファイルを作成する
floodlight.modules=!
net.floodlightcontroller.jython.JythonDebugInterface,!
net.floodlightcontroller.counter.CounterStore,!
net.floodlightcontroller.storage.memory.MemoryStorageSource,!
net.floodlightcontroller.core.internal.FloodlightProvider,!
net.floodlightcontroller.threadpool.ThreadPool,!
net.floodlightcontroller.devicemanager.internal.DeviceManagerImpl,!
net.floodlightcontroller.devicemanager.internal.DefaultEntityClassifier,!
net.floodlightcontroller.staticflowentry.StaticFlowEntryPusher,!
net.floodlightcontroller.firewall.Firewall,!
net.floodlightcontroller.forwarding.Forwarding,!
net.floodlightcontroller.linkdiscovery.internal.LinkDiscoveryManager,!
net.floodlightcontroller.topology.TopologyManager,!
net.floodlightcontroller.flowcache.FlowReconcileManager,!
net.floodlightcontroller.debugcounter.DebugCounter,!
net.floodlightcontroller.debugevent.DebugEvent,!
net.floodlightcontroller.perfmon.PktInProcessingTime,!
net.floodlightcontroller.ui.web.StaticWebRoutable,!
net.floodlightcontroller.loadbalancer.LoadBalancer,!
net.floodlightcontroller.l2sw.L2Switch,!
org.sdnplatform.sync.internal.SyncManager,!
net.floodlightcontroller.devicemanager.internal.DefaultEntityClassifier!
org.sdnplatform.sync.internal.SyncManager.authScheme=CHALLENGE_RESPONSE!
org.sdnplatform.sync.internal.SyncManager.keyStorePath=/etc/floodlight/auth_credentials.jceks!
org.sdnplatform.sync.internal.SyncManager.dbPath=/var/lib/floodlight/!
とは
あ
込んで
読み
イルを
け！
ファ
設定
するだ
この
起動
ghtを
odli
Flo
floodlight_l2sw.properties

37. TremaもFloodlightも
どっちも弄って
楽しいOpenFlow
プログラミングライフを！
Icon Design : Phuzion Icon!
http://www.iconspedia.com/pack/phuzion-1825/120.html!

38. おまけ
本の紹介

40. 1. データセンタネットワークの課題
2. OpenFlowの概要
3. SDN (Software-Defined Networking
4. Open vSwitchを用いたOpenFlowネットワークの構築
5. OpenFlowスイッチ入門
6. OpenFlowコントローラ入門
7. Floodlightを用いたOpenFlowコントローラの実践
8. OpenFlowプロトコルを見る
9. コントローラプログラミング
10. コントローラによるトラフィック制御の活用/運用
11. データセンタオーケストレーションの実現
付録
A. Mininet
B. OpenFlow 1.0プロトコル仕様
K
e版も
indl
よ！
出た