CloudStack環境におけるネットワーク要件と実装その現状と今後
MPLS Japan 2012
Technology Evangelist

Shinichi MURAKAMI
Sr.Manager Enterprise Sales

Citrix Systems Japan K.K
October, 2012

アジェンダ

1.CloudStack/IaaSとは？
2.IaaS基盤のネットワーク抽象化手法
3.今後の予定 – OpenFlowとの融合© 2012 Citrix – Do Not Redistribute

What is IaaS and CloudStack?

クラウドサービスって？
IaaS,HaaS

クラウド型サービス

DaaS

PaaS

SaaS

アプリケーション
ミドルウェア、開発環境
クラウド
コンピューティングモデル

基本ソフト（Operating Systems）
クラウド基盤（仮想化ソフト、プロビジョニング、管理監視ツール、課金ツール、API、etc）
ネットワーク© 2012 Citrix – Do Not Redistribute

サーバー（CPU/メモリー）ストレージ

クラウド・コンピューティング？
キーワード（NISTの定義から）
1. オンデマンドセルフサービス
2. ネットワークアクセス
3. 共有リソース

4. 迅速かつ柔軟なプロビジョニング

クラウド・コンピューティングの定義“ Cloud computing is a model for enabling convenient,
on-demand network access to a shared pool ofconfigurable computing resources (e.g., networks,servers, storage, applications, and services) that canbe rapidly provisioned and released with minimal
management effort or service provider interaction.
This cloud model promotes availability and iscomposed of five essential characteristics, threeservice models, and four deployment models.”
出典 ：National Institute of Standards and Technology,

5. 測定可能なサービス© 2012 Citrix – Do Not Redistribute

Information Technology Labor(http://csrc.nist.gov/groups/SNS/cloud-computing/)

What is CloudStack?
• セキュアでマルチテナントをサポート
するOSSクラウド基盤ソフトウェア

The Cloud Platform of the
Apache Software
Foundation– IaaSクラウドを実現するプラットフォーム– 複数のハイパーバイザーをサポート– 高い拡張性、セキュリティ、オープン– オープンソース、オープンスタンダード– プライベトクラウドでの利用も可能• クラウドサービスをより迅速により安価に実現• 100以上のクラウドサービスで利用© 2012 Citrix – Do Not Redistributeクラウド環境の基本構成
Operations
Admin andCloud APIEndUsers
CloudStack
Mgmt Server
Cluster
MySQL

RouterAvailability Zone

Edge Services

L3/L2 Core
AccessLayer
Switches
Host(Servers)

…

…

…

Pod 1

Pod 2

Pod 3

© 2012 Citrix – Do Not Redistribute

…

…
Pod N

SecondaryStorageIaaS基盤のネットワーク抽象化手法- CloudStack Network Offering for Multi-tenancy

クラウド基盤におけるネットワーク形態
ベーシックネットワーク

アドバンスネットワーク• テナントの分離（抽象化）はセキュリ
ティグループ• テナントの分離（抽象化）はVLAN• VLANはサポートしない• パブリッククラウド（IaaS）で利用• VPN, Load Balancing ,Firewallsなどをネットワーク機器サポート• プライベートクラウドでも利用• 透過的なネットワークアクセス• IPアドレスの付与はクラウドサービス• 拡張性が課題• サービスのElasitc性を担保© 2012 Citrix – Do Not Redistribute• VLANをサポート

Cloud Infrastructure – ベーシックネットワーク• Basic Shared Public Network：• すべてのテナントは単一のネットワークを共有• セキュリティグループによるテナントの分離

Internet• HypvervisorによるIPアドレスフィルタ• レイヤー3での隔離（フィルタリング）• 優れた拡張性

PhysicalRouter• CloudStackが仮想ルータ機能を提供• DHCP• DNSPubl ic Network

CS VirtualRouter© 2012 Citrix – Do Not Redistribute

VM1

VM2

VM3

VM1

VM2

VM3

192.168.1.55

192.168.1.56

192.168.1.57

192.168.1.58

192.168.1.59

192.168.1.60

ベーシックネットワークの物理構成
PublicInternet

Public IP address
65.37.141.11
65.37.141.24
65.37.141.36
65.37.141.80

Pod 1 L2
SwitchL3 CoreLoadBalancer

Pod 2 L2
Switch

10.1.8.1

Pod 3 L2
Switch

10.1.16.1…
© 2012 Citrix – Do Not Redistribute

10.1.0.1…

Tenant1 VM 110.1.0.2

Tenant2 VM 110.1.0.3

Tenant1 VM 210.1.0.4Tenant
2 VM 210.1.16.12

Tenant2 VM 310.1.16.21

Tenant1 VM 310.1.16.47

Tenant1 VM 410.1.16.85

ベーシックネットワーク

Web
VM

DB
VM

Web
VM

Web
VM

Web
VM

Web
DB
Ingressルール: Web
SGに属するVMは
ポート番号
Security
Security
3306を使用してDB
SGに属するVM
Web
Web
DB
Group
Group
VM
VM
VM
へのアクセスを許可…
…
…

© 2012 Citrix – Do Not RedistributeCloud Infrastructure – アドバンスネットワーク
Internet• Advanced networking :· VLANによるネットワーク分離· L2TP VPNによるトンネル機能· 仮想ルータがゲートウェイ· 個別ネットワークサービスが利用可能· 1:1のNAT

PhysicalRouter
Public Network

CS VirtualRouter
Customer PrivateNetworksVLAN 100

VM1

VM2
Customer 1© 2012 Citrix – Do Not Redistribute

CS VirtualRouter

VM3

VM1

VLAN 200

VM2
Customer 2

VM3

アドバンスネットワークの物理構成
Tenant 1 Virtual Network 10.1.1.0/24
PublicNetworkInternet

Public IP address
65.37.141.11
65.37.141.36

Tenant 1
Tenant 1
Edge Services
Edge
Services
Appliance(s)NATAppliance(s)DHCP
LoadFW
Balancing
VPN
Public IP address
65.37.141.24
65.37.141.80© 2012 Citrix – Do Not Redistribute

Gateway address
10.1.1.1

Tenant1 VM 110.1.1.2

Tenant1 VM 210.1.1.3

Tenant1 VM 310.1.1.4

Tenant1 VM 410.1.1.5

Tenant 2 Virtual Network 10.1.1.0/24
TenantGateway address
10.1.1.2
2
VM 1
10.1.1.1

Tenant 2
Edge Services
Appliance
VPN
NAT
DHCP

Tenant2 VM 210.1.1.3

Tenant2 VM 310.1.1.4

今後の予定- OpenFlowとの連携

既存環境での課題
ベーシックネットワーク

アドバンスネットワーク

共通インターフェースの欠如•

ハイパーバイザー毎に異なる実装••

スイッチ毎に異なる実装
ハイパーバイザー毎に異なる実装•

VLAN 4Kの壁

拡張性の欠如••個別フィルターの管理
ハイパーバイザー毎に異なる実装

サイト間接続時の柔軟性、透過性の欠如© 2012 Citrix – Do Not RedistributeL2ネットワークのオーバーレイ すべての干すとは単一のL2ネットワーク上で展開

CS MSSDN
Control lerHost 1OVS CloudStackのSDNコントロー
ラがOpen vSwichのGREトンネル設定を実施

Host 3

VM
1

 GREトンネルをホスト上のvSwitch間に作成

GRE Tunnel

Host 2OVSVM
2GRE Tunnel© 2012 Citrix – Do Not Redistribute

Host 4

VM
3OVS

VR

GRE Tunnel

L3越えの透過接続
Datacenter1 / Zone1

Datacenter2 / Zone2

Host 3

Host 3

Host 1

Host 1VM
4VM
1Host 2

Host 4VM
2VM
3Host 2VR

Host 4VM
5

L3をまたがるサイト（データセンター）間通信でGREトンネルを使用することにより、テナント内の通信が透過的に実施することが可能© 2012 Citrix – Do Not Redistributeまとめ• CloudStackのおけるネットワークの抽象化実装
ᵒ ベーシックネットワーク – Security Group（ACL）で分離
ᵒ アドバンスネットワーク – VLANで分離• 課題
ᵒ 共通インターフェースの欠如
ᵒ 拡張性の欠如
ᵒ サイト間接続における柔軟性、透過性の欠如• 今後の展開ᵒ 抽象化の実現 – OpenFLow /Open vSwitch活用したオーバーレイᵒ SDNへの取り組み – OpenFlow SDNコントローラーベンダーとの連携© 2012 Citrix – Do Not Redistribute

Work better. Live better.