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1Copyright (C) 2012 Toyo Corporation

OpenFlow ステージ

OpenFlowスケーラビリティ/パフォーマンス

テスティング

株式会社東陽テクニカ

情報通信システム営業部

Interop Tokyo 2012「OpenFlowオープンステージ」セッション資料

Copyright (C) 2012 Toyo Corporation2

OpenFlow ステージアジェンダ

• クラウド/データセンタとSDN/OpenFlow

• OpenFlowテスティング

– OpenFlowテストの検討

–スケーラビリティとパフォーマンス

• Spirent TestCenterテストソリューション

• 東陽テクニカの国内での取り組み

• まとめ


OpenFlow ステージクラウドの発展

• クラウドは既に日本

市場に根付いている

– 2016年のパブリックク

ラウドサービス市場は

約3,400億円

• 国内国内国内国内パブリッククラウドサービスパブリッククラウドサービスパブリッククラウドサービスパブリッククラウドサービス

市場市場市場市場セグメントセグメントセグメントセグメント別売上額予測別売上額予測別売上額予測別売上額予測：：：：

2011年年年年～～～～2016年年年年

http://www.idcjapan.co.jp/Press/Current/20120508Apr.html

Source: IDC Japan, 5/2012


OpenFlow ステージデータセンタのトラフィック

• ワールドワイドで

年33%の高い成長率• 大部分がデータセン

タ内のトラフィック

http://www.cisco.com/en/US/solutions/collateral/ns341/ns525/ns537/ns705/ns1175/Cloud_Index_White_Paper.html


OpenFlow ステージ今のIPネットワークの常識

• ネットワーク装置が自律的に制御

–ルータ自体がルーティングプロトコルによっ

て経路を決定する

–スタティック設定もあるが柔軟性が乏しい


OpenFlow ステージSDN/OpenFlow

• Software Defined Network

–サーバ/アプリケーション側でネットワークを

集中管理・変更できる

• 大規模なデータセンタなどでメリットが大きい

• OpenFlowはSDNの

デファクト技術

https://www.opennetworking.org/images/stories/downloads/openflow/wp-sdn-newnorm.pdf


OpenFlow ステージOpenFlowの基本動作

• Flowテーブルでパケットの動作を指定

https://www.opennetworking.org/images/stories/downloads/openflow/wp-sdn-newnorm.pdf

OFC(OpenFlow Controller)

OFS(OpenFlow Switch)

Port1 Port2


OpenFlow ステージOpenFlowネットワークの

システム構成

経路応答

経路計算

Flowテーブル設定

OFC

OFS

パケット受信

経路問い合わせ

パケット転送

OFS

OFS


OpenFlow ステージOpenFlowテストの検討

• テストの目的

– 何を目的とするか事前に明確にする

• テスト構成

– 単体テストとシステムテスト

• テスト内容

– 目的に合わせてテスト内容を決める

• コンフォーマンステスト

• インターオペラビリティテスト

• ファンクションテスト

• スケーラビリティ/パフォーマンステスト

• オペレーションテスト


OpenFlow ステージ単体テスト

• 機器単体のテストを行う

• 構成が簡単

–機器自体の動作確認や性能確認に適している

–条件によってはカバーできないケースがある

OFC

OFS

DUT(Device Under Test)


OpenFlow ステージシステムテスト

• ある程度の規模のシステムを構成し、テ

ストを行う

• OpenFlowの場合は比較的早く実施される

–あまり複雑な構成だと、問題発見時に原因切

り分けが難しい事も

OFC

OFSOFS

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

SUT(System Under Test)


OpenFlow ステージテストの種類：

コンフォーマンステスト

• プロトコルの仕様通りに実装されている

かどうかを調べる試験

– Pass/Failの判定でその後の評価/対応が簡単

• 初期段階で重要な場合もある

–無理に当てはめると自由度を狭める

–ベンダ独自で追加した付加機能もFailと判定さ

れる、など



インターオペラビリティテスト

• 異なるベンダの機器を接続し、問題が無

いか調べる

• コンフォーマンス・テストが十分であれ

ば不要だが実際は．．．

• ケースによっては非常に重要

• 限られた範囲での適用であれば、重要度

が低い場合も



ファンクションテスト

• 機能や動作を確認する

• プロトコル特有の機能やバージョンごと

の違いなどを重点的にテストする

• 単体テストでの初期段階から、スケーラ

ビリティ/パフォーマンス・テスト時点ま

で行われる


OpenFlow ステージテストの種類：スケーラビリティ/

パフォーマンステスト

• スケーラビリティ(Scalability)

–拡張性を示す

–収容できるユーザ、セッション、フロー数

• パフォーマンス(Performance)

–処理性能を示す

–レイテンシやスループット

• ネットワークの収容設計等で重要



オペレーションテスト

• システムのオペレーション時の動作を確

認する

• ネットワーク運用後まで見据えて行う

• OpenFlowネットワークシステムの場合、

非常に重要

• 障害切り替え試験やセキュリティ試験も

含む


OpenFlow ステージテストの計画

• 目的に応じて適切な計画を策定し、実行

する

Time

システムテスト

単体テスト

コンフォー

マンス

インターオペ

ラビリティ

スケーラビリティ/パフォーマンス

オペレーション

ファンクション


OpenFlow ステージスケーラビリティ/パフォーマンス

に問題があった場合

http://www.nttdocomo.co.jp/info/notice/page/120221_00.html


OpenFlow ステージOpenFlowネットワークシステムのスケーラビリティ/パフォーマンス

• OpenFlowプロトコル性能

–コントローラで処理可能なメッセージ数

– Flowテーブルのエントリ数

– OFCがサポートするスイッチ数

• データ転送性能

–処理可能なFlow数

–スループットやレイテンシ

–接続インタフェース数

OpenFlow

プロトコル

データ転送

OFC

OFS


OpenFlow ステージOpenFlowプロトコル

テストツールの例

• OFlops：OFSをテスト対象

• Cbench：OFCをテスト対象

– Maximum supported packet_in message generate rate

http://www.openflow.org/wk/index.php/Oflops

OFC

OFS


OpenFlow ステージネットワーク装置に対するスケー

ラビリティ/パフォーマンステスト

• Internet Engineering Task Force (IETF) からいくつかのベンチマーク手法が Request For Comment (RFC) として定義されている

– “Informational”であり、プロトコル標準などと

は異なる

• RFC 1242 / 2544– ルータのテストに関する

用語と手法

• RFC 2285 / 2889– スイッチのテストに関す

る用語と手法

http://datatracker.ietf.org/wg/bmwg/charter/


OpenFlow ステージRFC 2544のテストタイプ詳細

• スループット

– デバイスがロスなく

転送できる最大レー

トを測定

• レイテンシ

– パケットの転送にか

かる時間を測定

• ルータが転送できる最

大レートで測定

テスター

試験対象装置

(DUT: Device Under Test)


OpenFlow ステージOpenFlowシステムに対するスルー

プット試験

• トラフィックがFlowテーブルへ登録され

た状態で行う

– Packet-inは行わない（別試験とする）

http://tools.ietf.org/html/rfc2544


OpenFlow ステージGartner Hype曲線でのOpenFlow

テクノロジの

黎明期

「過度の期待」

のピーク期

幻滅期幻滅期幻滅期幻滅期啓蒙活動期啓蒙活動期啓蒙活動期啓蒙活動期生産性生産性生産性生産性のののの安定期安定期安定期安定期

認知度・期待度

時間

http://softwarestrategiesblog.com/2011/08/27/gartner-releases-hype-cycle-for-networking-and-communications-2011/


OpenFlow ステージEV（電気自動車）とOpenFlow

• EV

– 基本機能

• 安全性

• 航続距離

• クルマとしての乗り心

地、走り

– 付加機能

• スマートフォンからの

エアコンや充電の制御

• OpenFlow

– 基本機能

• ネットワークの品質

– QoS, QoE

• スケーラビリティ

• パフォーマンス

– 付加機能

• ネットワークの柔軟性

• 一元管理

• 相互接続性

乗る人にとってはEVでも

ガソリン車でも、どっちでも良い

エンドユーザにとってはOpenFlowでも通常のIP網でも、どっちでも良い


OpenFlow ステージSpirent Communications社ご紹介

• データ・音声通信およびネットワークに特

化した測定機器メーカとしては米国最大規

模を誇るメーカです

• 東陽テクニカは同社の日本国内における総

代理店です


OpenFlow ステージSpirent TestCenterの

豊富なテストソリューション

• Spirent TestCenterはブロードバンド・アクセス、

ミドルエッジ・ネットワーク、コア・ネット

ワークと様々なエリアに対応したリアルタイム

解析/レイヤ2-7 IPパフォーマンステスタです。

• 特長

– 高速インターフェース（10G/40G/100G）

– IPコア（ルーティング, IP/MPLS）

– モバイルバックホール（MPLS-TP, 1588v2）

– アクセスネットワーク

– 仮想化/クラウド環境

– データセンタプロトコル, SDN/OpenFlow

– 試験自動化（コマンド・シーケンサ）


OpenFlow ステージSpirent TestCenter

“OpenFlowテスト・パッケージ”

• 機能

– OpenFlowプロトコル・エミュレーション機能

• OpenFlowコントローラを擬似し、OpenFlowス

イッチをテスト

–ジェネレータ・アナライザ機能

• 数百万のトラフィック・フローを生成し、遅延や

パケットロス等を解析


OpenFlow ステージ本ソリューションでの試験構成

OpenFlowProtocol

Data-Plane

OFC

OFS

OFC:OpenFlow ControllerOFS:OpenFlow Switch

通常のOpenFlow試験システム Spirent TestCenter“OpenFlowテスト・パッケージ”

を利用した試験システム

SpirentTestCenter

OFS

OFC


OpenFlow ステージ本ソリューションの活用例

• OpenFlow対応スイッチの製品開発/評価

• OpenFlow対応製品のパフォーマンス試験/

ベンチマーク

• OpenFlowネットワークシステムのスケー

ラビリティ評価


OpenFlow ステージ東陽テクニカの国内での取り組み①

～iPOP2012ショーケースに参加～

http://www.toyo.co.jp/file/60116_iPOP2012.pdf


OpenFlow ステージ東陽テクニカの国内での取り組み②

～Internet Week 2011のプログラムに協力～

• “仮想化時代のパケットフォワーディング”

– Linuxシステムの転送性能測定に全面協力

http://www.nic.ad.jp/ja/materials/iw/2011/proceedings/s09/


OpenFlow ステージまとめ

• SDN/OpenFlowは日本のICT業界で今最も

熱いトピックス

• OpenFlowはネットワークの実用的な選択

肢の一つとして進化している

• OpenFlowテストは次のフェーズに向かい

つつある

• 新しい技術ではテストがより一層重要


OpenFlow ステージ

ご清聴有難うございました

http://www.toyo.co.jp/spirent

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