ク ラ ウ ド の 先 に あ る 未 来	 ネットワークの壁を越えて	 新たなるコンピューティングの地平を築く	 ネットワーク抽象化におけるオブジ ェ ク ト モ デ ル - S D N と M P L S の 統 合	 トンネリングプロトコルの種別
GRE-­‐Tap	  Ether Header (Outer)••

Ether Header (Outer)•••
IP Header

NVGRE	  Ether Header (Outer)

GRE Header

IP Header

VXLAN	  Ether Header(Original)

User Payload

VXLAN-IDを用い1600万テナントを一意に識別
UDP ヘッダを用いたコア網内での負荷分散実装例が増えており勢いのあるカプセル化方式

UDP Header•••
IP Header

GREによるL2 over L3カプセル技術
Instance 毎に4K-VLANセットの重複を許容

VXLAN-ID(24bit)

Ether Header(Original)

User Payload

Tenant-IDを用い1600万テナントを一意に識別
従来からあるGREを拡張したシンプルな実装
Open vSwitch との親和性

GRE Header

Tenant-ID(24bit)Ether Header(Original)

User Payloadハードウエア・アクセラレイティド・トンネル
STT	  •••

もう一つのトンネリング技術…

TCP encapsulation technology である。
VXLAN/NVGRE の有する24bit-ID に対して、より大きなID (Context ID / (64bit) と呼称) を有し、様々なVirtual Network に関する属性情報を盛り込むことができる。
NICの機能の一つであるTSOをレバレッジし、computing nodeのTCP segmentation によるCPUへの負荷を軽減することができる。

TSO	  process(ハードで高速化)	  Encapsula4on	  VM1vSWvSWNIC

STT トンネル

NIC

VM
2VM
3VM
4

STT Reference ModelA Stateless Transport Tunneling Protocol for Network Virtualization (STT) draft-davie-stt-01

実現したいこと•••Open  APIでクラウドのネットワークを制御したい
既存のIP/MPLS網と相互接続したい
既存のIP/MPLS網上に仮想ネットワークを構築したい

SDNとIP/MPLS網の相互接続
SDN	  Network	  AS	  10	  IP	  Network	  AS20	  R1	  GW1	  GW2	  R3	  R2	  IP	  Network	  AS	  40	  GW3	  SDN	  Network	  AS	  30	  Only	  Openﬂow	  control	  	  within	  SDN	  networks	  Openﬂow	  gateways	  contain	  ﬂow	  entries	  for	  inter-­‐domain	  forwarding	  SDN	  controller	  extended	  with	  GW	  applicaGon	  	  6	  

SDN  IP/MPLS  Gateway  Design
Floodlight	  IP/MPLS	  	  Protocol	  Module	  REST	  API	  R	  Data	  plane:	  Controll	  pkts	  •••••
•Forwarding	  Policy	  Inter-­‐domain	  Forwarding	  RIB/MPLS	  R	  Floodlight	  Internal	  Module	  Apps	  control	  plane:	  Openﬂow	  protocol	  IP	  Network	  Router/Switch	  Floodlight	  Module	  Apps	  Topology	  Mgr	  Link	  Discovery	  Flow	  Cache	  End-­‐point	  Mgr	  …	  StaGc	  Flow	  pusher	  Forwarding	  …	  Floodlight	  Core	  Services	  Openﬂow	  Manager	  Openﬂow	  	  Gateway	  Openﬂow	  	  Switches	  Controller	  is	  Floodlight	  Networking	  Protocol	  from	  Zebra	  OS	  Control	  packet	  is	  escalated	  from	  OpenFlow	  Switch	  to	  IP/MPLS	  Protocol	  Module	  InterdomainForwarding	  extends	  Floodlight’s	  (intra-­‐domain)	  Forwarding.	  	  SDN-­‐>IP/MPLS	  forwarding:	  Unknown	  des4na4on	  will	  be	  escalated	  to	  Floodlight	  	  then	  execute	  Inter-­‐domain	  Forwarding	  applica4on	  IP-­‐>SDN	  forwarding:	  Normal	  Openﬂow	  processing	  when	  packet	  enters	  SDN.	  

7	  ネットワークを定義できる⼿手段が必要••

ネットワーク構成Object定義
オーケストレーターからも制御できるAPI定義
ServerSwitch
Port  (L2/L3/MPLS…)
TunnelNetworkオーケストレーターから⾒見見た抽象APIレイヤー
Amazon  EC2互換
Network
Elastic  IPNet  Objects  APIBandwidth  Broker/TERouting&Switching

TE  Flow

L3  FIBL2  FDB
MPLS  FIB  OpenFlow

３層API

Tenant APIn
n
n
n

テナントユーザ向け	
テナントネットワークの構築
VMをネットワークへ接続	
Amazon EC2ライクn
n
n
n

プロバイダ向け	
マルチテナント対応プロバイダ
ネットワークの構築	
QoS / TEを考慮	
ゾーニング	nnn

クラウド/DC事業者向け	
DCネットワークの構築
物理ホスト／ネットワーク設定	

Mapping API	

Provider API
Mapping API	Infrastructure API

OpenStack  Quantum••

⾮非常にシンプル
実装はプラグインに丸投げ••••Quantum  API  v2.0
Network  Object
Subnet  Object
Port  Object11	既存の取り組み•••

OpenFlow  Conﬁg
ONF  Northbound  Interface
IRTF••••AWS  VPC  APIOpenStack
CloudStack
Nicira  NVP  Plug-‐‑‒In  API

12	CloudStack•

Basic  Mode/Advanced  Modeが悩ましい•••••

network  object
nic  object
user_̲ip_̲address  object
vlan  object
physical_̲network  object

13	

Nicira••

NVP  API
基本SDNのことしか考えない•••Transport_̲zone  object
lswitch  object
lport  object

14	

Stratosphere•
••

•

3層API
Tenant層API• Network  object• NetworkPort  object• Router  object• Security  Policy  object
Provider層API• Switch  Object• Port(L2/L3/MPLS)  Object• Address  Object• Tunnel  Object
Infrastructure層API• Line  Card  Object..
• Link  Object..
15	

ＳＤＮ	 Ｐｌａｔｆｏｒｍの拡張	 

PaaS
IaaS Service
Exosphere API

SDN Platform
VM
Orchestration

SDN Orchestration
Overlay

Hop-by-Hop

WAN

Control/Monitor
DC/Carrier Infrastructure

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