【interop tokyo 2014】 cisco sdnの進化とアプリケーション...

Cisco SDNの進化とアプリケーションモデル標準化への取り組み

Interop Tokyo 2014

2014年6月

* 本資料に記載の各社社名、製品名は、各社の商標または登録商標です。

Cisco Public 2© 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

OpenFlowから始まるSDNの発展の歴史様々なSDN技術と実装方式

Control Plane制御機能

Data Planeデータ転送

従来のネットワーク機器

※ONF: Open Networking Foundation。SDNの標準化を行なう国際的な組織の1つ








OpenFlowプロトコルは、2008年、スタンフォード大学の研究者が発表した制御方式。ONFで標準化されている。













OpenFlow










ベアメタルOpenFlow SW型

NorthboundAPI

ポリシー制御アプリケーション

コントローラ

Data Plane

SouthboundProtocol

OpenFlowスイッチ

OpenFlow







コントローラ

Data Plane

Control Plane

ハイブリッド型

OpenFlowBGPCLI

NorthboundAPI

NetConfI2RSonePK






NorthboundAPI


コントローラ

Data Plane

SouthboundProtocol


信頼性、拡張性に配慮した方式

OpenFlow







コントローラ

Data Plane

Control Plane


OpenFlowBGPCLI

NorthboundAPI

NetConfI2RSonePK


コントローラ

Software-basedData Plane

Overlay Protocols(VXLANなど)

API

DC/仮想オーバーレイ型

Control Plane

Data Plane




Softwareのみで対応




NorthboundAPI


コントローラ

Data Plane

SouthboundProtocol



OpenFlow







コントローラ

Data Plane

Control Plane


OpenFlowBGPCLI

NorthboundAPI

NetConfI2RSonePK


コントローラ

Software-basedData Plane

Overlay Protocols(VXLANなど)

API

DC/仮想オーバーレイ型

Control Plane

Data Plane




Softwareのみで対応

コントローラ

Hardware-basedOverlay

Data Plane

Overlay Protocols(eVXLANなど)

NorthboundAPI

DC/物理+仮想オーバーレイ型ポリシー制御アプリケーション

OpFlex

Control Plane

本格的なオーバレイ技術のHW

実装




NorthboundAPI


コントローラ

Data Plane

SouthboundProtocol



OpenFlow


CiscoのSDNソリューション既存技術とSDN技術を融合したCiscoのハイブリッドSDNソリューション群広範囲な製品および技術の提供

ISR/ASRルータ、Catalyst LANスイッチ（IOS/IOS-XE, IOS-XR, NX-OSがonePKに対応）

仮想DCスイッチNexus 1000V

Nexus 9000シリーズ

ASR9000 Catalyst 3650/3850 Catalyst 2k/3k

/4k/6k

ISRASR1000

データセンター企業WAN/LAN

バーチャルオーバレイ(VXLAN/Enhanced VXLAN)

ネッ

トワ

ーク

機器新製品

物理DCスイッチNexus 3k/5k

/6k/7k仮想ルータCSR1000V

データセンターファブリック

ASR9000

“Evolved Programmable Network”

SP

仮想クラウドスイッチNexus 1000V

物理DCスイッチNexus 7k

Avi NetworksCitrixEmbraneF5 NetworksIBMMicrosoftRedHat等（アルファベット順）







/4k/6k

ISRASR1000


“Cisco Application Centric Infrastructure”“Cisco Open Network Environment”


コン

トロ

ーラ

/ア

プリ

ケー

ショ

ンネ

ット

ワー

ク機

器新製品




ASR9000


SP

“Evolved Service

Platform”










/4k/6k

ISRASR1000




コン

トロ

ーラ

/ア

プリ

ケー

ショ

ンネ

ット

ワー

ク機

器新製品




ASR9000


SP

“Evolved Service

Platform”




APIC DCモジュール

マルチベンダー環境対応

OpFlex

APIC

自動プロビジョニングデータモデルの標準化OpFlex対応







/4k/6k

ISRASR1000




コン

トロ

ーラ

/ア

プリ

ケー

ショ

ンネ

ット

ワー

ク機

器新製品




ASR9000


SP

“Evolved Service

Platform”




NetConf

NeutronAPI

OpenStack



OpFlex

APIC








/4k/6k

ISRASR1000




コン

トロ

ーラ

/ア

プリ

ケー

ショ

ンネ

ット

ワー

ク機

器新製品




ASR9000


SP

“Evolved Service

Platform”




Puppet REST

XMPPAPP

XMPP

PuppetClient

RESTAPP

NetConf

NeutronAPI

OpenStack



OpFlex

APIC








/4k/6k

ISRASR1000




コン

トロ

ーラ

/ア

プリ

ケー

ショ

ンネ

ット

ワー

ク機

器新製品




OpenFlow

Cisco XNCOpenDaylight

ASR9000


SP

“Evolved Service

Platform”




Puppet REST

XMPPAPP

XMPP

PuppetClient

RESTAPP

NetConf

NeutronAPI

OpenStack



OpFlex

APIC








/4k/6k

ISRASR1000




コン

トロ

ーラ

/ア

プリ

ケー

ショ

ンネ

ット

ワー

ク機

器新製品




OpenFlow


APICEnterpriseモジュール

CLI

APIC

ACL/QoSポリシー制御トポロジの可視化ゼロタッチデプロイメント

ASR9000


SP

“Evolved Service

Platform”




Puppet REST

XMPPAPP

XMPP

PuppetClient

RESTAPP

NetConf

NeutronAPI

OpenStack



OpFlex

APIC







オープンなAPIによる連携


/4k/6k

ISRASR1000




コン

トロ

ーラ

/ア

プリ

ケー

ショ

ンネ

ット

ワー

ク機

器新製品




OpenFlow



CLI

APIC


ASR9000


SP

“Evolved Service

Platform”




Puppet REST

XMPPAPP

XMPP

PuppetClient

RESTAPP

NetConf

NeutronAPI

OpenStack



OpFlex

APIC









/4k/6k

ISRASR1000




コン

トロ

ーラ

/ア

プリ

ケー

ショ

ンネ

ット

ワー

ク機

器新製品




OpenFlow



CLI

APIC


ASR9000


SP

“Evolved Service

Platform”




Puppet REST

XMPPAPP

XMPP

PuppetClient

RESTAPP

NetConf

NeutronAPI

OpenStack



OpFlex

APIC


onePK

onePKカスタムアプリ








/4k/6k

ISRASR1000




コン

トロ

ーラ

/ア

プリ

ケー

ショ

ンネ

ット

ワー

ク機

器新製品




OpenFlow



CLI

APIC


ASR9000


SP

“Evolved Service

Platform”




Cisco Mate/WAVE

ESP/NFVvSOC

NetConf/Yang

CLI

SP/クラウドプロバイダWAN/NFVオーケストレーション

Puppet REST

XMPPAPP

XMPP

PuppetClient

RESTAPP

NetConf

NeutronAPI

OpenStack



OpFlex

APIC


onePK

onePKカスタムアプリ


CiscoのSDNアプローチ： IOS/onePKとplug-inネットワークプログラマビリティの拡張

アプリケーションフレームワーク, システムマネージメント, コントローラ, ...

デバイス

フォワーディング

コントロール

ネットワークサービス

オーケストレーション

マネージメント

PuppetOpenStackNetconf ProtocolREST OpenflowC/Java

YANG

Protocol“BGP, PCEP”

ネットワークOS IOS / IOS-XE / NX-OS / IOS-XR

Python

JSON

OpenFlow

ACI Fabric

Agent

OpFlex

Neutron

Puppet

onePK API / データモデル

onePK プラグインエージェント




デバイス


コントロール





YANG



ネットワークインテリジェンスの拡張

Python

JSON

OpenFlow

ACI Fabric

Agent

OpFlex

Neutron

Puppet






デバイス


コントロール





YANG



ネットワークインテリジェンスの拡張

Python

JSON

OpenFlow

ACI Fabric

Agent

OpFlex

Neutron

Puppet

プログラマティックコンフィグレションテクノロジーパートナー様技術統合による

ネットワーク価値の拡張



アプリケーションモデル標準化への取り組み


サーバコスト

物理サーバ運用

仮想サーバ運用

電力＆冷却

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

06 07 08 09 10 11 12 13

データセンタコスト消費 (%)100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%

Source: IDC, 2011 “New Economic Model for the Datacenter”

近代データセンターのデマンド：ネットワーク機敏性

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013


サーバコスト



電力＆冷却

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

06 07 08 09 10 11 12 13

データセンタコスト消費 (%)

運用コストはDC全体

コスト消費の80%以

上を意味する

100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%



2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013


サーバコスト



電力＆冷却

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

06 07 08 09 10 11 12 13

データセンタコスト消費 (%)

“Increased OpEx is

attributed to network

optimization to VM’s to

deliver application

SLA’s”

Source: ZK Research

仮想サーバのための

ネットワーク最適化は

運用コストの増大に直

結

100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%



2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013


ネットワーク/DCリソースプロビジョニング原則の視点を変える

ポリシーベースコンフィグレーション

ドリブン




ドリブン

アプリケーションセントリック

インフラストラクチャセントリック




ドリブン

アプリケーションセントリック

インフラストラクチャセントリック

ネットワークワイド管理エレメント管理


Cisco アプリケーションインフラストラクチャ(Cisco ACI)

CISCO ACI = “APPLICATION-CENTRIC INFRASTRUCTURE”

APPLICATION POLICY

INFRASTRUCTURE CONTROLLER (APIC)

NEXUS 9000 シリーズ

スイッチ

業界を主導するエコシステム対応

APIC

アプリケーション

コンピュートネットワーク

クラウド

ストレージセキュリティ

• ノンブロッキング2階層ファブリック構造• 高スケーラビリティ（55,000物理ポート、100万

エンドポイントを1システムでサポート）• HWベースオーバーレイによる物理＆仮想ワーク

ロードのシームレスな運用

• アプリケーションポリシーモデルによるFabric抽象化とFabricのインテリジェンス化

• プロビジョニングの完全自動化• コントローラ障害に依存しないFabric高信頼設

計

• マルチハイパーバイザ、マルチカプセル化対応• オープンAPIの提供• 3rdパーティ製物理＆仮想Firewall, ADCサー

ビス連携

OpFlex


Cisco ACIに実装データセンターリソース抽象化、定義のための新しいアプローチ

接続性セキュリティQoSL4-7 サービス

APPLICATION NETWORK PROFILE

Fabricインテリジェンスとコントローラベース自動化によるネットワーク設定の抽象化





“アプリケーションポリシー” とは？






OUTSIDE

DBAPPWEB


End Point Group: 同じポリシーに属するVM/サーバのセット1.






Contract Contract Contract

OUTSIDE

DBAPPWEB



Contract: グループ間のコミュニケーションを統制するルールのセット2.






Contract Contract Contract

OUTSIDE

DBAPPWEBADC

F/WADC



Contract: グループ間のコミュニケーションを統制するルールのセット2.

サービスチェーン: グループ間のネットワークサービス強制のポリシーセット3.



OpFlex拡張可能なオープンソースポリシープロトコル

OpFlexコントローラ

プロトコルプラグイン

OpFlexの用途と特徴：

オープンソース、標準化、エコシステム

• ポリシー

• どのノード、アプリケーショングループが誰とコミュニケート可能か？

• どのように？（QoSは？サービスチェーンは？）

デバイス固有設定から、ポリシーを抽象化1.

XML/JSONベースの柔軟、拡張可能な定義

2.

仮想＆物理スイッチ、ネットワークサービス（Firewall, ADC）、ハイパーバイザを含む、全てのコンポーネントをサポート。ベンダー間を結ぶ、強い相互運用のサポートが可能

3.

オープン, オープンソースリファレンスによる標準化（IETF Draft）API実装4.

OPFLEXPROXY

OPFLEXAGENT

OPFLEXAGENT

OPFLEXAGENT

HYPERVISOR SWITCH ADCFIREWALL

構成要素：OpFlex Protocol、OpFlex Controller、OpFlexAgent

5.

OpFlex Agent

OpFlex Protocol

OpFlex Controller


OpFlexの動作

POLICYAPIC

HARDWARE

PORTS, VLANS,

INTERFACES


OpFlexの動作

ポリシーエンドポイントは、ポリシーを解釈し、自身のハードウェア、ソフトウェア機能にマッピング

POLICYAPIC

HARDWARE

PORTS, VLANS,

INTERFACES

1


OpFlexの動作


POLICYAPIC

ACI/APICやOpenDaylight Northboundアプリなどのポリシーオーソリティが必要な論理モデルを管理

HARDWARE

PORTS, VLANS,

INTERFACES

ポリシー問い合わせ

2

1


OpFlexの動作


POLICYAPIC


HARDWARE

PORTS, VLANS,

INTERFACES

SUBSET OFPOLICY

ポリシーアップデート


32

1


OpFlexの動作


POLICYAPIC


HARDWARE

PORTS, VLANS,

INTERFACES

SUBSET OFPOLICY

4

ポリシー適応

ポリシーアップデート


32

1


OpFlex：顧客へのマルチベンダーイノベーションをドライブ

イノベーションと差別化

ポリシーモデルへのダイレクトアクセス、実装により、ベンダーは固有ハードウェア、ソフトウェア

製品の機能を表現

統合性

OpFlex対応コントロールシステムにより、プラット

フォーム詳細への高速で簡単な統合が可能

標準化とオープン性

どのベンダーもポリシーモデル開発、標準化プロセス、オープンソースコミュニ

ティに参加可能


OpFlex：顧客へのマルチベンダーイノベーションをドライブ

マルチベンダーによるイノベーション

イノベーションと差別化

ポリシーモデルへのダイレクトアクセス、実装により、ベンダーは固有ハードウェア、ソフトウェア

製品の機能を表現

統合性

OpFlex対応コントロールシステムにより、プラット

フォーム詳細への高速で簡単な統合が可能

標準化とオープン性

どのベンダーもポリシーモデル開発、標準化プロセス、オープンソースコミュニ

ティに参加可能


CiscoのOpFlexオープンソースコミュニティへの取り組み

OpenDaylightコミュニティでのGroup Policy Modelの定義

100% オープンソース, ベンダーロックイン無し, コミュニティベース, 透過的

OpenDaylightへのNB/SB実装

“Group Based Policy Plug-in”

“OpFlex Protocol Plug-in”

IETFへのOpflex プロトコル標準化

Open vSwitch向け

OpFlex Agentの開発

OPFLEX

OpFlexProtocol

Group Based Policy Plug-in

OpFlex Protocol Plug-in

Contributors

SDI ShowCase シスコブース


SDI Showcase シスコブース出展紹介

SDN標準化対応

デバイスプログラマビリティ

OpenStack@Cisco

共同ラック内出展

onePKにより、ルータ、Catalyst, Nexusスイッチに対するカスタムルーティング、帯域制御、パケット制御、運用作業の効率化を実現するアプリのデモ

OpenDaylightをベースとするCisco XNC/Monitor Manager

NAM-VX仮想化ネットワーク監視ソリューション

OpenFlow対応Nexusスイッチによりネットワーク可視化デモ

Cisco Nexusスイッチ、Cisco UCS、Cisco ACIを始めとするOpenStackとの連携の紹介

SDN対応スイッチ：Catalyst 3850, 2960X, Nexus 3548, Nexus 3064

ACI Fabric/VXLAN対応ゲートウェイNexus 9000シリーズスイッチ

ラックマウントサーバUCS C240 M3

Thank you.

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