オープンクラウドの動向とクラウドサービスモデルの選択肢

２０１3年3月12日

国際大学GLOCOM 客員研究員

林 雅之
0

自己紹介
●国際大学GLOCOM客員研究員
クラウドに関するエコシステム、情報通信政策等の調査研究●一般社団法人クラウド利用促進機構 アドバイザー
オープンクラウドキャンパスの企画運営等●ＮＴＴコミュニケーションズ勤務
2011年5月から：Cloudnのサービス企画開発やマーケティング等を担当●ブロガー ITmediaオルタナティブ・ブログ 『ビジネス2.0』●著書「クラウドビジネス入門（創元社 2009.3）「オープンクラウド入門（インプレスＲ＆Ｄ社 2012.9）●ツイッターアカウント @masayukihayashi @cloud_1topi
1

オープンクラウドに関わる活動●一般社団法人クラウド利用促進機構 アドバイザー
オープンクラウドキャンパスの企画運営など●オープンクラウド実証実験タスクフォース 発起人＆運営委員●日本CloudStackユーザ会 顧問（予定）●Open Compute Project Japan 運営委員
●SUCRE（SUpporting Cloud Research Exploitation） 日本メンバー●記事執筆 （翔泳社、TechTargetジャパン、NTTCOM TV、CUPA月刊レポート等）●講演実績 （ニッポンクラウドＷＧ、Citrix Cloud Vision、次世代共創フォーラム等）●オープンクラウド入門（インプレスＲ＆Ｄ）
2

Amazonの（参考）オープンクラウド入門（インプレスR&D）について
予約初日（9/28）に総300位台に序章 オープンクラウドとは？
第１章 パブリッククラウドを取り巻く市場環境
第２章 オープンクラウドの台頭
第３章 オープンクラウドの動向＜Open IaaS編＞
第４章 オープンクラウドの動向＜仮想ネットワーク編＞
第５章 オープンクラウドの動向＜Open PaaS編＞
第６章 オープンクラウドの動向＜Open Compute Project編＞
おわりに
発売日： 2012/10/9
Amazon、Kindle、Kobo、紀伊国屋書店（本店）などで購入可能

3

（参考）SDN/OpenFlowで進化する仮想ネットワーク入門
序章 クラウド基盤と仮想ネットワーク
第1章 仮想ネットワークとは(仮想ネットワークの起源からタグVLAN、OpenFlowまで)

第2章 前クラウド時代の仮想ネットワーク(新世代仮想ネットワークへの布石)

第3章 クラウド時代の仮想ネットワーク(クラウド基盤におけるネットワークの課題と解決へのアプローチ)

第4章 エンドポイントモデル(物理サーバ上で実現されるソフトウエア仮想ネットワーク)

第5章 ファブリックモデル(論理的仮想ネットワークを支える物理ネットワークの仮想化技術)

第6章 SDNへの展望と課題(クラウドフェデレーションのためのネットワーク抽象化技術)

発売日： 2013/3/5

4

目次〇オープンクラウドとは〇オープンクラウドの利用状況とユーザ評価〇オープンクラウドの動向（レイヤ別／事例等）
・Open IaaS ～オープンソースのIaaS基盤ソフトウェア～
・Open PaaS ～オープンソースのIaaS基盤ソフトウェア～
・SDN/OpenFlow ～Software-Defined Network ～・運用自動化 ～オープンソースを活用した運用自動化、DevOpsの実現 ～・Open Compute Project ～データセンターの設計仕様のオープンソース化 ～〇クラウドサービスモデル ～クラウドエコシステムの形成 ～5

オープンクラウドとは

6

オープンクラウドとは？ ※本講演での位置づけ
「オープンクラウド・マニフェスト（The Open Cloud Manifesto） 2009.3.30」Web公開
顧客が持つ4つの目標と、クラウドプロバイダが順守すべき6つの原則 ※数十企業が参加を支持●顧客が持つ４つの目標
１）選択性 - 組織は、様々なベンダの中から自由に選択できることとする。
２）柔軟性 - 組織は、異なるクラウドを使用している場合でも協力が可能であることとする。
３）スピードとアジリティ - 組織は、官民のクラウドを統合するソリューションを容易に作成できることとする。
４）スキル - 組織は、その能力を特定のクラウドに依存しないユーザにアクセスできることとする。

●クラウドプロバイダが順守すべき6つの基本原則①サービスにあたってはオープンスタンダードに準拠する②市場での地位を利用し独自プラットフォームに縛り付けない③標準規格を使用する④新たな規格の作成や変更には注意を払う⑤顧客ニーズを重視する⑥クラウドコンピューティング団体やコミュニティは協調を図る

オープンクラウドを実現するための技術
オープンソースベースのクラウド基盤ソフトウエア／クラウドＯＳ／クラウドマネジメントシステム（CMS）

7

オープンクラウド実現のための５つの要素
１．オープンAPIを実装していること
２．オープンソースベースのクラウド基盤（クラウドOS）やプラットフォーム環境が開発コミュニティーにより共同で開発されていること
３．オープンソースプロジェクトの豊富な運用経験を持つ組織や団体、人材に支援されていること
４．ユーザーは、ユーザー自身のアプリケーションやデータを複数のオープンなクラウド環境で利用できること
５．複数の事業者がサービスをアドオンできるオープンで全体の最適化が図られるアーキテクチャーと運用環境であること

8クラウドのデファクト/デジュール/オープン化の動き
デファクト標準
OMG

OGF

Cloud Interoperability
Roadmaps Session

OGFEurope

米連邦政府
SLG – Special Liaison
Group member

DMTF

NIST CC forum

SNIA

オープンソース
コミュニティ
OpenStack
CloudStack

グローバルクラウド基盤
連携技術フォーラム

デジュール・フォーラム標準

ITU-T FG Cloud
Inter-Cloudのユースケースと機能要件を提案

CloudCom 2010

クラウドビジネス

クラウドテストベッドについて議論

Google, Salesforce, Amazon, etc.

ISO/IEC JTC SC38
出所：GICTF 9

オープンクラウドを構成するクラウド基盤ソフトウエア／サービス群
カテゴリ

主なソフトウェア／プロジェクト

Open PaaS
オープンソースのPaaS基盤ソフトウェア

Open ＩａａＳ
オープンソースのIaaS基盤ソフトウェア

Open NW
SDN(Software Defined Networking)Open DC

概要
IaaSレイヤとは独立して機能し、ＪａｖａやRuby、Pysonなど複数の開発言語に対応し、オープン標準に準じた開発フレームワークをサポート

サーバ、ネットワーク、ストレージなどを総合的に管理し、ユーザの要求に応じてオンデマンドで指定されたスペックの仮想サーバやストレージを提供

ネットワークの構成や機能の設定をソフトウェアによってプログラマブルに行える仕組みのSDN（Software
Defined Network）を実現
データセンターとサーバデザインの公開など、高効率データセンター構築の推進＋オープンソースベースの運用ツール
10モバイルOS VS クラウドOS シェアイメージ（グローバルマーケット）
モバイルＯＳ

Others

クラウドＯＳiOS

Android OS

AWS

OpenStack
CloudStack

ユーザから熱狂的な支持

オープンソースベースで多数の事業者／メーカが採用しシェアを拡大

Windows Phone
Black Berry etc

Others独自で規模の経済拡大
or 自社のコアコンピタンス

11オープンソースベースのクラウド基盤採用（検証等予定含む）事業者

国内【CloudStack】
IDCフロンティア、KDDI、NTTコミュニケーションズ
SCSK、ユニアデックス、日商エレクトロニクス、
日立製作所、クリエーションライン
【OpenStack】
ＩＩＪ、ビットアイル、GMOインターネット、NTT etc

海外【CloudStack】
Go Daddy、TataCom、KT、ChinaTelecom、BT、OrangeTelecom etc【OpenStack】
RackSpace、Red Hat、Dell、HP、VMWare etc
オープンソースベースのクラウド基盤をベースに「クラウドＯＳ」のデファクト化が加速？
グローバルにオープンなクラウドエコシステムを形成
12

オープンクラウドの利用状況とユーザ評価

13

オープンクラウド実証実験タスクフォースの設立について
2012年2月3日、オープンソースベースのクラウド基盤技術の普及・利活用の促進を図る「オープンクラウド実証実験タスクフォース」を設立 http://www.ocdet.org/
近年、クラウドコンピューティングを構成するシステム基盤向けに、OpenStack、CloudStack、OpenFlow、
Cloud Foundryなど数多くのオープンソース実装が公開されています。本タスクフォースはこうした複数のオープンソース実装の相互運用実験を進め、構築・運用ノウハウを業界全体で共有するとともに、より質の高いクラウドサービスの提供を目指します。

主な活動内容１．情報ネットワークを構築する活動基盤となるオープンなプラットフォームを各研究会で分担して構築・運用し、実際の技術検証を実施する。
２．定期的なタスクフォース報告会を開催し、検証状況の共有、課題対策等技術情報の交換、および実証実験情報の整備を図る。
３．検証状況、および検証結果等をドキュメント化し、それらの情報を公開し、業界全体で広く共有する。

研究会およびワーキンググループ

Open IaaS研究会

OpenStorage研究会

IaaS基盤WG (Cloudstack、OpenStack等)
ストレージ基盤WG (Swift、GlusterFS等)
制御基盤WG (Wakame-fuel、Scalr等)
OpenNetwork研究会
監視基盤WG (Zabbix等)
ネットワーク基盤WG (OpenFlow、SPB、TRILL等)

OpenPaaS研究会
OpenPaaS基盤 WG (CloudFoundry等)

OpenComputeWG
OpenComputeWG
出所：オープンクラウド実証実験タスクフォース ホームページ 14

オープンソースベースのクラウド関連技術の利用状況
すでに「利用している」ユーザは３８％で、利用予定を含めると６割を超える

設問：現在、オープンソースベースのクラウド関連技術をご利用されていますか？

5%
12%
38%
13%

利用している
利用予定（検討中含む）
利用していない
利用予定なしその他

32%

アンケート数６２

オープンクラウド実証実験タスクフォースセミナーでアンケートを実施 2012.5
出所：オープン実証実験タスクフォースアンケート調査 2012.5 15

オープンソースベースのクラウド関連技術の利用状況
ClouStackが20と最も多く、OpenStackが18と続いている
設問：ご利用中のオープンソースベースのクラウド関連技術等をお答えください（複数可）
20

CloudStack
OpenStack18

Open vSwitch

16

Zabbix16

OpenFlow

11

Vyatta

11

特になし

9

Cloud Foundry

7
6

Swift
GlusterFS

3

OpenShift

3

TRILL

3

Nicira2

Eucalyptus

1

MoseFS

1OpenQRM

1SPB

1Wakame10アンケート数６２

5

10

15

20

25

出所：オープン実証実験タスクフォースアンケート調査 2012.5 16

オープンソースベースのクラウド関連技術の評価（全体）IaaSでは、OpenStackとCloudStackとの人気を二分ネットワーク（SDN）では、OpenFlow PaaSでは、Cloud Foundryが人気
設問：オープンソースベースのクラウド関連技術等に興味があるものをお答えください（複数可）
CloudStack

37

OpenStack
OpenFlow

37
34

Open vSwitch
Cloud Foundry

24
21

Zabbix
Swift

21
19

NiciraGlusterFS
OpenShift

17
15
14

Scalr
Vyatta11
10Open Compute Project
TRILL

9
9

MidonetWakame7
7

SPB
OpenNebula322

Eucalyptus
0

アンケート数６２

5

10

15

20

25

30

35

40

出所：オープン実証実験タスクフォースアンケート調査 2012.5 17

オープンソースベースのクラウド関連技術の市場期待「非常に思う」、「思う」は７６％の一方で、「わからない」が２５％を占めている
設問：オープンソースベースのクラウド関連技術の市場や関連ビジネスは拡大していくと思いますか？

非常に思う
18%

わからない
24%

思わない あまり思わない
0%
0%

思う
58%

アンケート数６２
出所：オープン実証実験タスクフォースアンケート調査 2012.5 18

オープンソースベースのクラウド技術の普及における課題「関連技術のサービスの連携、標準化（18%）」が最も高く、「個々の関連技術の成熟（16%）」「コミュニティの活性化（15%）」が続いている
設問： オープンソースベースのクラウド関連技術の普及には、何が課題だと思いますか？（複数可）
勉強会等の普及推進活動
2%

その他
1%

エコシステムの形成
7%

品質、サポート0%
関連技術のサービス・技術連携・標準化等
18%

技術資料等公開資料の充実
7%

利用事例の拡大・展開
10%
個々の関連技術の成熟
16%
ビジネスモデルの確立
10%

人材育成
14%

コミュニティの活性化
15%

アンケート数６２

出所：オープン実証実験タスクフォースアンケート調査 2012.5 19

オープンクラウドの動向（レイヤ別／事例等）

20

水平分散型から垂直統合型のクラウドのオープン化へ
SaaS／ISV ／ Big Data
アプリケーションマーケット（Uforge等）

クラウド管理ポータル（RigtSclae、Scalr等）

運用自動化・監視（Chef等）

クラウドAPIライブラリ（Deltacloud等）

プラットフォーム
コンピューティング
ネットワークリソース
を統合的に管理し、運用の自動化へ•API

Open PaaS（マルチ言語、開発フレームワーク等）•API(AWS互換)Open IaaS（パブリック＆プライベートクラウド）

クラウドで最も成長するセグメントへ→マネタイズがポイント
IaaSのコモディティ化→差別化は上位かNWレイヤへ•API

マルチハイパーバイザー（Xen Server、VMware etc）
物理ハードウェア(サーバ、ストレージ)•NorthboundAPI

SDN(Software Defined Network)
Open Compute Project※ソフトウェアからSDNコントローラを制御できるAPI

IaaSとの連携によりビジネスモデルが成立？
データセンターの規模の経済
21Open IaaS～オープンソースのIaaS基盤ソフトウェア～

22

オープンソースのクラウド（ＩａａＳ）基盤ソフトウェア
 サーバ、ネットワーク、ストレージなどを統合的に管理
 ユーザの要求に応じてオンデマンドで指定されたスペックの仮想マシン（ＶＭ）やストレージ領域を提供
 IaaSクラウドを実現するための基盤となるシステムを提供するソフトウエア

要 件

構 成

サービスの
自動化

CMS/IaaSクラウド基盤ソフトウエア（セルフサービスポータル）

クラウド（IaaS）基盤ソフトウエア
仮想マシン管理
ユーザの要求に応じて適切なサーバで仮想マ
シンを起動し提供、停止・削除・再起動など

ストレージ管理
仮想マシン

仮想マシン

仮想マシン

データの永続保存が可能な領域を提供(仮想ディスク、オブジェクトストレージなど)

ネットワーク管理
仮想化

仮想化ハイパーバイザー
Xen Server, KVM, WMware等

仮想マシンへの通信経路の確立と仮想マシン
間接続のための論理ネットワークの提供、
仮想ＦＷや仮想LB機能の提供

アカウント／セキュリティ管理
物理マシン

ユーザアカウントの管理や仮想サーバへログインするためのユーザ毎のパスワードやSSH鍵の管理

リソース管理運用の自動化

運用管理システム／RBA

サーバ・ネットワーク・ストレージのリソース管理、
アカウント毎のリソース制限や利用リソースの計測
出所：Netcommerce に追記 23

Open IaaSの比較（OpenStack、CloudStack）
 OpenStack：フルオープンな開発スタイルと多くの企業が参加する活発なコミュニティ
 CloudStack：機能性と拡張性に優れており、多数の商用導入実績 →3.1以降はApachi2.0に完全移行

OpenStack

CloudStack

開発経緯

VMOps, Incから2010年5月にリリースされたバージョン2.0でのオー
NASA(アメリカ航空宇宙局)が開発した「Nova」と米国の大手IaaS
プンソース化をきっかけに、社名をCloud.com Incに変更。Citrix
ベンダーであるRackspace, US Incが開発した「Swift」を統合し、Systems, IncがCloud.comを買収しオープンソース化。2012年4月「OpenStack」として発表。現在はRackspace, US Incが開発主体にはＡＦＳへの寄贈発表

プロジェクト運営/開発主体

Rackspace, US Inc.

Citrix Systems, Inc.

提供エディション

オープンソース版のみ

オープンソース版(CommunityEdition)、商用版(EnterpriseEdition)(Ver2.2.9で双方のリポジトリを統合)

ライセンス

Apache 2.0

GPLv3(3.1以降はApache 2.0 licenseに完全移行される)

最新バージョン

Folsom

3.0.2 Bonita

次期バージョン

Grizzly

4.0 Campo

ユーザ会(日本)

日本OpenStackユーザ会

日本CloudStackユーザ会

公式Twitter@OpenStack@CloudStack

言語

PythonJava

ハイパーバイザKVM, LXC, QEMU, UML, VMWare(ESX/ESXi 4.1 update1), Xen

KVM, Xen, VMware(vSphere)

Web API

独自API。EC2/EBS, S3互換APIを装備しており、Eucalyptusにより 独自API。一部のAPIはCitrixの「CloudBridge」を使ってEC2 APIに提供されている「Euca2ools」が使用可能
変換することが可能
24

CloudStackの導入事例
事業者名

サービス名称（利用形態）

概要

コリアテレコムKT ucloudパブリッククラウドサービスの「KT ucloud」と大規模なプライベートク
ラウドの構築において、ClouStackを採用

ＩＤＣフロンティア

ＩDCFクラウドサービス/
IDCFプライベートクラウドサービス

CloudStackを使ったパブリッククラウドサービス「IDCFクラウドサービス」と専用の環境で仮想マシンを構築運用できるIDCフロンティア プ
ライベートクラウドサービスを提供

ＮＴＴコミュニケーションズ Bizホスティング Cloudn

CloudStackを採用した「Bizホスティング Cloudn」を日米データセン
ターで提供

KDDI

KDDI クラウドプラットフォームサービ データセンターを東日本と西日本の2カ所に設置し、サーバの利用
形態は専有サーバ単位で提供する「Premium」、仮想サーバー単位スで提供する「Value」、個社別対応の「Custom」で提供

SCSK

NetXCloud/
Cloud System Enabler

パブリッククラウドサービス「NetXCloud」とプライベートクラウドアプ
ライアンス「Cloud System Enabler」を提供

ユニアデックス

U-Cloud クラウド環境構築サービス

Cloudstackを採用したマルチベンダー、マルチレイヤーのワンストッ
プのプライベートクラウドソリューションを提供

日商エレクトロニクス

Nissho-Blocks

CloudStackを採用したプライベートクラウド基盤「Nissho-Blocks
IaaS」等を提供

日立製作所

日立クラウド基盤導入ソリューショ
ンPowered by Apache
CloudStack

CloudStackに加えてHadoopなどの分散処理環境をクラウドサービ
スとしてオンデマンドで提供可能とするソリューション

※タタコミュニケーション、ジンガ、北海道大学、九州大学など

25

（参考）CloudStackの構成イメージ
user
Web
API

Management
ServerZone
Pod A

Secondary
Storage

管理サーバ

Pod B

Cluster A

ComputingNode

仮想マシンのテンプ
レートイメージ、ISOイメージなどのストレージ領域

Cluster B

Computing
Node

Computing
Node

ComputingNode

仮想マシン用のストレージ領域

Primary
Storage

仮想マシンを起動するノード

Primary
Storage26
26

OpenStackの導入事例
事業者名

サービス名称（利用形態）

概要

Rackspace Open Cloud

2012年8月1日よりベータ版から正式サービス開始（Essexベース）「Cloud Files」においてはオブジェクトストレージのSwiftを採用

HP Cloud Services

2011年9月に発表したプライベートベータ版パブリッククラウドでOpenStackを採用。2012年５月OpenStackを採用したパブリックク
ラウド「HP Cloud」の公開ベータ開始を発表。

ebay

自社のアプリケーション開発

2012年8月、アプリケーション開発基盤にOpenStackを採用。仮想ネットワークとの連携により、数百におよぶリソースと仮想ネットワー
クをオンデマンドに利用

GMOインターネット

お名前.com VPS

OpenStackをベースに足りない機能を自社で追加開発しサービスに利用

サイバーエージェント

自社開発用のプライベートクラウド によるコスト削減

ビットアイル

検証プロジェクト

RackspaceHP

ロードマップと開発スピードの速さに魅力。仮想化によるサーバ集約

ビットアイル、テラス、ミドクラの3社は2011年5月、「OpenStack」を利用したパブリッククラウド構築を目指した検証プロジェクトを開始

・Piston Computingがプライベートクラウド用の「Piston Enterprise OpenStack」の無償版の「Airframe」をリリース
・SUSEがOpenStackとSUSE Linuxを統合した商用サポート付きの製品「SUSE Cloud」をリリース
・AT&Tやドイツテレコム、デルなどもOpenStackを採用したクラウドサービスやクラウドソリューションの提供を予定

27

（参考）OpenStackの構成イメージ

user

Identity(Keystone)
統合認証管理

API

Web
API

Web
Dashboard(Horizon)

Webユーザインターフェイス

API

API
Controller(Nova)
Compute(Nova)

Image Service(Glance)

Compute(Nova)

Compute(Nova)

仮想マシンの全体管理

NovaからSwift
へのアクセス中継

次期リリース(Folsom）
でNovaから独立

Object Strorage(Swift)
分散型のオブジェクトスト
レージ

Virtual Network Service(Quantum)
仮想ネットワーク管理

Storage

Block Storage(Cinder)
仮想ボリュームの制御28Open PaaS
～オープンソースのPaaS基盤ソフトウェア～

29Open PaaS とIaaSとの連携イメージ（例）Open PaaSは、Amazon EC2やCloudStack等、複数のIaaSと連携可能に

開発ツール/
付加サービス

APIサービス

認証・課金、通知、分析などの付加サービス

SDK

モバイル向けソフトウェア開発キットなど

開発フレームワーク

Rails、Sinatra、Spring、Node.js、Eclipseなど

連携

コアPaaS

プログラミング言語

Ruby、Java、Python、PHP、Apexなど

アプリケーション・サーバ

Apache Tomcat、JBossなど

データベースサービス

MySQL、PostgreSQL、MongoDB、Redis、Amazon RDS、
OracleDB、Microsoft SQL、Database.comなど

メッセージング・ミドルウェア

RabbitMQ、Amazon SQS、Red Hat MRGなど

他サービスのサポート

アドオン、API連携など

他のPaaS機能

アプリケーション統合、ビジネスプロセス管理、データ統合、マネージドファイル転送、ポータル、セキュリティ、
テスト環境等

連携もしくは一体的に提供

IaaS（Amazon EC2、CloudStack、OpenStack、Eucalyptus、VMware vSphereなど）
30

Open PaaSの比較（Cloud Foundry、Openshift）
複数の言語やフレームワークに対応し、IaaS上にインストーラブルなOpen PaaSが登場

Cloud Foundry

OpenShift

提供元

VmwareRed Hat発売時期

2011年4月

2011年5月

特徴

オープンソースのPaaSソフトウェア。ベータ版パブリック
PaaSとしても提供中

オープンなパブリックベータ版のPaaSサービスとして3つのプランを提供。オープンソース化する予定。IDEの「JBoss Tools」とシンクでき、開発ワークフローもサ
ポートする

対応言語

Java、Ruby、JavaScript、Scala、Erlang、PHP、Pythonなど

Ruby、Python、Perl、PHP、Javaなど

対応フレームワーク

Spring、Groovy、Grails、Node.js、Rails、Sinatora、Djangoなど

JBoss Tools、Rails、Sinatora、Django、Zend、Cake、Java
EE6、Springなど

対応サービスMySQL、MongoDB、Redis、PostgreSQL、Neo4j、vFabricサービス（vFabric Postgres、RabbitMQ、tcServer、GemFire、Hypericなど）

MySQL、MongoDB、Membase、MRG、Amazon EC2 Micro
Instances

対応IaaS

VMware vSphere、OpenStack、AWS、Eucalyptusなど

AWS（今後はパートナープロバイダからの提供も計画）

導入ケース

eBayや楽天がコマース基盤として採用を決定済み

ユーザ会

日本Cloud Foundryグループ(2012年2月25日発足）

31

Cloud Foundry の概要
VMwareが中心に開発しているオープンソースのPaaSソフトウェア。
マルチ言語、マルチサービスに対応・Java, PHP, Ruby, Python等の複数の言語に対応
・MySQL, PostgreSQL, MongoDB等、複数のＤＢやミドルウェアに対応

出所：Cloud Foundryホームページ等

32

Cloud Foundry Core による事業者の相互互換性
クラウド事業者間でのポータビリティ（移植性）を保証するプログラム
クラウド事業者間で相互互換性を持つことで、クラウドロックインの懸念を払しょく
Cloud Foundry Coreプロバイダ同士であれば、事業者が異なってもCloud Foundry上の実行環境である
JavaやRubyやNode.js、MongoDB、MySQL、PostgreSQL、RabbitMQ、 Redisなどのポータビリティが実現

33

SDN/OpenFlow～Software-Defined Network ～34

ネットワークレイヤーの今後の方向性
通
信
事
業
者
の
課
題

高速、大容量ﾊﾟｹｯﾄ多重
大容量化（100G化）

波長/伝送

サービス基盤の柔軟な設計

NWサービススピーディな対応
ﾘｿｰｽのEndEndｺﾝﾄﾛｰﾙ
マルチベンダハードウェア処理が適した領域
解
決
の
方
向
性

スピード、柔軟性

ソフトウェア処理が適した領域

Next Gen PTN/Optical

OpenFlow/SDN

NWサービス機能を支える波長／伝送は、
ハードウェアでNWをコントロール
する既存技術で対応する

柔軟性でスピーディなNWサービス機能の実現に、ソフトウェアでNWをコントロールするSDN
を導入する
35

OpenFlow/SDNの構成イメージネットワークの構成や機能の設定をソフトウェアによってプログラマブルに行える仕組み

アプリケーション（SDN Stack）

ソフトウェアからSDNコントローラを制御できるAPI

Northband API
OpenFlowコントローラ(サーバ)管理機能（アプリケーション）
管理機能（アプリケーション）
経路制御（コントロールプレーン）

コントロールプレーンとデータプレーンを分離

OpenFlow
プロトコル

パケット転送（データプレーン）

現状のネットワーク機器

経路制御（コントロールプレーン）

コントロールプレーンとア
プリケーションを管理する機能を持つサーバ。
ネットワークの経路制御等「OpenFlowコントローラ」と「OpenFlowスイッチ」とを接続する標準インターフェイス

Southband API
OpenFlowスイッチ

CPU,Device,
Memoryパケット転送（データプレーン）「OpenFlowコントローラ」からの指示に従い、「パケットの転送（フォワーディング）」を処理

OpenFlowに対応したネットワーク機器
36

91 ONF Members 日本からは8社参加※ 2013年1月時点

2011年3月21日、Open Networking Foundation （ONF） を設立
6WIND
A10 Networks
ADVA Optical Networking
Alcatel-Lucent
Aricent GroupBig Switch Networks
Broadcom
BrocadeCentec Networks
China Mobile (US Research Center)
Ciena
Cisco
CitrixCohesiveFT
Colt
CompTIA
Cyan
Dell/Force10
Deutsche Telekom
ElbrysEricsson
ETRI
Extreme Networks
EZchipF5Facebook
France Telecom Orange
Freescale
Fujitsu
GigamonGoldman Sachs
GoogleHitachiHP
HuaweiIBM
Infinera
InfobloxIntel
Intune Networks
IP Infusion
Ixia
Juniper Networks
KDDI
Korea Telecom
Level 3 Communications
LineRate Systems
LSI
LuxoftMarvell
Mellanox
Metaswitch Networks
Microsoft
Midokura
NCL Communications K.K.
NEC
NetgearNetronome
NetScout Systems
Nokia Siemens Networks

NoviFlow
NTT Communications
OracleOverture Networks
PICA8
Plexxi Inc.
QosmosRadwareRiverbed Technology
Samsung
SK Telecom
Spirent
SunbaySwisscomTail-f Systems
Tekelec
Telecom Italia
Telefónica
Tencent
Texas Instruments
ThalesTransmode
Turk Telekom / Argela
Vello Systems
Verisign
Verizon
VMware/Nicira
Yahoo
Xpliant
ZTE Corporation
37

OpenStack、CloudStack と SDN/OpenFlowの連携事例
OpenStackはQuantum、CloudStack4.0（Campo）からSDN/OpenFlowに対応
事業者名

RackspaceeBay

Schuberg
PhilisIaaS

SDN/OpenFlow

概要

効果

OpenStack「OpenStack」のEssexのNovaコンポーネントをベースとした「Rackspace Open
サーバーの利用効率向上による
Nicira/NVP
Cloud」の提供。Nicira NVPを採用し、エ大幅コスト削減と、データセンター（Network Virtualization
ンドユーザー向けに専用セグメントを設けの稼働効率を高めている。
Platform）
たバーチャルプライベートクラウド環境を提供

OpenStack「OpenStack」とNVPを統合的に利用する
Nicira/NVP
ことで、何百ものプロジェクトが必要とす 従来7日かかったアプリケーション（Network Virtualization
る仮想ネットワークや仮想マシンをオンデ の導入を、わずか30秒に短縮
Platform）
マンドで利用CloudStack

Webインターフェースのセルフポータルの画面から、仮想マシンやストレージ、そし 数か月かかっていたデータセン
Nicira/NVP
ターのインフラ構築が、わずか数（Network Virtualization てネットワークのリソース変更ができ、MVPによりネットワークインフラをオンデン 分に短縮
Platform）
マンドでリソースプール※Schuberg Philis 社はオランダに本社を置き、、金融機関などのミッションクリティカルなユーザーのシステムのアウトソースの業務38

現状のOpenFlow/SDNの動向
学術系提唱から、クラウド事業者が積極的に採用へ■OpenFlow提唱
学術系（Stanford / Berkley etc...）・NWのシンプル化
・ベンダ主導からオペレータ主導へ
発
発
・ソフトウェア開発と同スピードの開発が可能にコンセプトの提唱■ユーザサイド
クラウド事業者

通信事業者

・Opex/Capex削減
・脱ベンダロックイン
・スケーラビリティ

・新サービスやベネフィットの提供を可能に
・マルチベンダ化

最も積極的■ベンダサイドアプローチ

既存NW機器ベンダ
・OpenFlowv1.0は不足している機能が多数、との認識
・不足部分はValue Addの観点で、ベンダ独自機能を盛り込む
ような方向性の取り組み（垂直統合）

ベンチャー（Nicira/Big Switch /Midokura/ストラトスフィア）
・OpenFlowはプロトコルでしかなく、使い方が重要、との認識
・Softwareベースの製品

新興NW機器ベンダ
・OpenFlow仕様に基づくPureな製品を開発
・SDN/OpenFlowで期待される低コスト機器を開発
39

39

今後のOpenFlow/SDNの展開（イメージ）ハード実現のカギを握るChipベンダ、格安を実現するODMベンダに注目
オープン系
•ONF
•OpenStack•CloudStack•OVSコミュニティ

学術系•Stanford•UC Berkeley etc
Operation系機能の充実を訴え

Chipベンダ•Broadcom•Intel•Centec etc

OpenFlow対応
Chipの開発

etc

OpenFlow仕様策定
OpenFlow対応機能の検討

キャリア•NTTコム
•AT&T•Verizon etc
WANへの適用を提唱・検討

既存機器ベンダ•Cisco•Juniper•NEC40

新興機器ベンダ•Pica8 etc

クラウド系事業者•Google•Amazon etc
OpenFlow/SDN技術の自社内適用を促進

OpenFlow/SDN

プロセス統合を目指した垂直統合モデルの提唱
OpenFlow/SDN対応機器開格安OpenFlow対発
応装置を提供2012年6月NTTコムサービス開始

格安OpenFlow対応装置を製造・提供ODMベンダ•台湾系 etc

新しいソリューションを
提供

ベンチャー
•VMware（Nicira）•BigSwitch•Midokura•ストラトスフィア
40

運用自動化～オープンソースを活用した運用自動化、DevOpsの実現 ～41

オープンソースのクラウド運用自動化ツール（例）CloudStackの場合、Scalr、munin、Zabbix、Chefなどの連携事例あり
Scalr

複数の異なるクラウド環境の一元管理

Deltacloud

クラウドサービスが提供するAPIにDeltacloud REST APIをかぶせることで、複数の異なるクラウド環境を管理

運用管理/構成管理

Cacti
パフォーマンスモニタリング
munin

サーバーの様々なパフォーマンス状況をグラフ化するソフト
で、CPUやメモリなどのスペックを見積もるのに有効

Zabbix
Nagiosサーバー/ネットワークの運用監視自動化

運用監視の自動化

Xymon
Chef
サーバーの構築自動化や運用自動化
puppet42

Chef（オープンソースの運用自動化ツール）
Opscode社のクラウドの運用自動化に特化したオープンソースのシステム統合フレームワーク
日本Chefユーザ会の活動も活発にフェイブックやＡＷＳなどでも採用し話題にサーバーやアプリケーションを自動的に構築および調整
プロビジョ ニング機能、コンフィグレーション管理、Ruby ライブラリが利用可能な DSL等
完全に自動化されたインフラを容易に構築

クリエーションライン社「Chef」サーバディスクリプションライセンス販売及び保守サポート、導入支援コンサルティング／トレーニン
グサービス、「Chef」導入インテグレーションサービス

Cloudrop（エクシード社）「マルチクラウド・オペレーレティング・フレームワーク」を利用することで、属人的になりがちなシステム構築・運用業務の「標準化」を促進し、「自動化」を実現

フェイスブック
Chefの商用版である同社の「Private Chef」を全面採用。大規模なデータセンターの運用自動化を実現

AWS OpsWorks
Amazonクラウドのユーザーであれば追加料金はかからず、無料で利用可能
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オープンソースベースのクラウド環境運用事例 Instgram
写真のスマホ共有アプリを提供する「Instagram」はオープンソースを採用してクラウドの運用自動化を実現

iPhoneまたはAndroid端末で写真を撮影し、共有するスマート
フォンアプリ創業時2人と1台のサーバでサービスを始め2年もたたずに3000
万以上のユーザーを獲得

・Ubuntu Linux 11.04 on Amazon EC2・3台のNginxをAmazon Elastic Load Balancerでロードバランス
・PythonのDjangoをAmazon High-CPU Extra-Largeインスタンスで稼働、25台以上
・WSGI（Web Server Gateway Interface）サーバとしてGunicornを利用
・データのほとんどはPostgreSQL
・12台のQuadruple Extra-Large memoryインスタンスでクラスタを構成
・別のアベイラビリティゾーンでレプリケーション
・メインフィードにはRedis。Quadruple Extra-Large Memoryインスタンスで稼働
・100台以上のインスタンスの監視にMunin
・サービスのモニタリングにPingdom
・インシデントと通知にPagerDuty
出所：CBA セミナー資料 2012.8 44

Open Compute Project～データセンターの設計仕様のオープンソース化 ～45Open Compute Project
Facebookが2011年4月に自社のサーバとデータセンターの設計仕様をオープンソース化して発足したプロジェクト
2013年1月17日、Open Compute Project Japan（OCPJ） が発足
Open Compute
プロジェクト
会長：米フェイスブック
役員：インテル
米ラックスペース
ゴールドマンサックス

サーバー
インテル用マザーボード
AMD用マザーボード

データセンター設備
ラック（Open Rack）
バッテリーキャビネット
データセンター用電気設備
データセンター用機械設備

ストレージ(Open Vault)■ＯＣＰＪ発足メンバー （2013年1月17日）
オープンクラウド実証実験タスクフォース
クラウド・ビジネス・アライアンス
一般社団法人クラウド利用促進機構
クリエーションライン株式会社
株式会社データホテル
NTTコミュニケーションズ株式会社
NTTコムウェア株式会社
KDDI株式会社
ネットワンシステムズ株式会社
株式会社インターネットイニシアティブ
株式会社エーティーワークス

株式会社IDCフロンティア
さくらインターネット株式会社
株式会社ビットアイル
Agile_Cat
株式会社アット東京
楽天株式会社
I design DataCenter
株式会社アイピーコア研究所
株式会社竹中工務店
株式会社NTT PCコミュニケーションズ
NTTデータ先端技術株式会社※OCPソリューションのテストと認証を行うための「コンプライアンスと相互互換性のためのグループ」を追加

46

Open Compute Project の各プロジェクトとエコシステム
ODM（Original Design Manufacturer：製品の設計から生産までを行う企業） の台頭
データセンター事業者、サービス事業者主導のエコシステムへ

Intel Motherboard

・ラック設計「Open Rack」
・ストレージ「Open Vault」
・データベースサーバ設計仕様「Dragonstone」
・共通スロット仕様「Group Hug」ボード

AMD Motherboard

Server Chassis

Power Supply

Battery Cabinet

Data Center

Hardware Management
出所：OCP ホームページなど
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クラウドサービスモデル～クラウドエコシステムの形成 ～48

オープンクラウドの進展とサービスインテグレータの役割
オープンクラウド化の進展に伴い、サービス・インテグレーターの役割が大きくなる

クラウド

オンプレミス

プロプライエタリ

システムインテグレーター

オープン

サービスインテグレーター（ブローカー）
開発・検証に必要な資源調達のコストがかからない
組合わせの範囲や選択肢が拡大しイノベーションを起こしやすい
本番実行環境と開発・保守・運用を一括したビジネスを容易に展開できる大手と中小のギャップ縮小・チャンスを拡大
ビジネス・ロジック

DevOpsクラウドAPI（オープン）

プラットフォームのコモディティ化と自動化により収益の源泉が上流へシフト

開発と運用の壁をなくし、円滑なビジネスを展開する
プラクティスの実現

APIの組合わせでサービスのインテグレーションを実現
クラウド・インテグレーションの基盤
出所：Netcommerce に追記 49

オープンクラウド化におけるクラウドビジネスの位置づけ
クラウドビジネス／エコシステムの展開には、クラウドプロバイダーからつながる、クラウドアダプ
ター、クラウドサービスインテグレーターの役割が重要に

クラウドビジネス／エコシステム

区分

クラウド
プロバイダー

クラウド
アダプター

クラウド
サービスインテグレータ

概要

システム･リソースやアプリケーション
機能をネットを介してサービスとして提供

クラウド･プロバイダーの提供するサービスの課題を補完するサービスや製品を提供クラウド･プロバイダーやアダプターの提供するサービスや商品をお客様ごとに組み合わせて提供

競争力

圧倒的コストパフォーマンスとサービス内容の差別化

セキュリティや可用性など
クラウド利用に伴うクリティカルな課
題への確実･低廉な対処

サービスの目利き力
個別最適化された組合わせを実現するプロデュース力

投資

価格競争力を維持するための大規模な初期投資差別化のための
一定規模の初期投資

初期投資は不要事例

AmazonCloud nData spider/appresso
PrimeCloud Controller/SCSK

ただし、WebサービスやWebアプリに対応できる人材確保が前提

各社
出所：Netcommerce に追記 50

クラウドエコシステムを取り巻くプレイヤー
1.Cloud Consumer：
クラウドサービスの利用者、および組織に属する管理者

2.Cloud Provider：
クラウドサービスを提供する事業者および組織

3.Cloud Auditor：
クラウドサービスの運用やパフォーマンス、セキュリティー
などのアセスメント（評価）を第三者機関としてCloud Consumerに提供する組織

4.Cloud Broker(Adapter)：
クラウドサービスの管理や、Cloud Consumer とCloudService Provider間の契約締結の仲介事業者

5.Cloud Carrier：
クラウドサービスの利用に必要なネットワークを提供する事業者

6.Cloud Enabler（Components）：
クラウドサービス基盤を構築するために必要なIT 製品およびサービスの提供者

7.Cloud Community：
特定のクラウドサービスや技術の利用者が中心の情報交換を主目的とした組織やコミュニティー

8.Cloud Integrator：
クラウドサービスの導入支援を行う事業者。
（※Cloud Integrator とCloud Broker は、同一事業者、組織となることも）
NIST SP500-292が提示しているアクターモデル

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オープン化によるクラウドエコシステムの進化①①Cloud ProviderとCloud Consumerとの取引②Cloud Communityによるクラウドエコシステムの組成③Cloud BrokerやCloud Integratorの仲介・支援Cloud Provider

Cloud Provider

Cloud Provider
Cloud Community

Cloud Community
Cloud Broker/ Integrator

Cloud Consumer

Cloud Consumer〔AWS〕
JAWS-UG （全国各地）〔CloudStack〕
Apache CloudStackプロジェクト
日本CloudStackユーザ会

Cloud Consumer
RightScale、Scalr （Broker）〔AWS〕
AWSソリューションプロバイダー
AWSパートナーネットワーク（APN)〔CloudStack〕
SCSK、ユニアデックス、日商エレ
日立製作所、クリエーションライン
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オープン化によるクラウドエコシステムの進化②④Cloud Auditorによるクラウドサービスの安全性・信頼性向上⑤Cloud Carrierを介したInter Cloudへ

Cloud Provider
Cloud Community
Cloud Auditor
Cloud Broker/ Integrator

Cloud Consumer※エンタープライズ領域への導入が進む〔AWS〕
FISC（金融情報システムセンター）への対応「金融機関向け『AWS』対応セキュリティリファレンス」〔AWS〕
AWS Market place
UShareSoft UForge
SDN （Software Defigned Network）

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クラウド（クラウドＯＳ）によるエコシステムイメージ●エンタープライズクラウド
・サプライチェーンクラウド
・ハイブリッドクラウド
・クラウドインテグレーション●コンシューマクラウド ●クラウド社会システム
・ソーシャルゲーム
・電子書籍／ＥＣサイト
・モバイル／スマートテレビ

・公共クラウド／業界クラウド（自治体・教育・製造業界等）
・スマートコミュニティ

エンタープライズ向けアプリケーションマーケット

パートナ企業／ＩＳＶ事業者 （＋自社サービス）
オープンＡＰＩ公開
他社クラウドオンプレミス連携・マルチデバイス・自動化
・従量課金
・クラウドポータル

クラウド
ブローカ

他社クラウドクラウドサービス（クラウドＯＳ）

クラウド
ブローカ

他社クラウド

他社クラウド・サービス開発
・コミュニティ
・団体活動

セルフポータル／ユーザ主導のクラウド環境へ
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クラウドエコシステムのサービススケール（例）
アプリ
マーケット

図表：ポジティブ・フィードバックループのイメージ
収益化

パブリッククラウド
提供「エンタープライズ開発者」の関心

予算化
エンタープライズクラウド
へのニーズ増大

モバイル向け開発ツールの提供「アプリ開発者」の関心

公共クラウドへのニーズ顕在化

ソーシャル認証・連携機能の提供信頼性のある課
金・決済手段の提
供

ビッグ
データ

データベース/ストレージのホスティング提供

アドオン・エコシステムの拡大

バックエンド系システムのスケーラビリティ対応

セキュリティ/運用・保守へのニーズ

社会全体のエコシステム化
スマートコミュニティ
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まとめ

オープンクラウドの流れは、個々のレイヤからレイヤ横断的な動きにオープンクラウドの普及には、技術連携や個々の技術の成熟、
コミュニティの活性化、人材育成などのやるべきテーマも多いオープンクラウドの普及の鍵は、オープンなエコシステムの形成

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ご清聴ありがとうございました@cloud_1topi（クラウド）
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