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OOL ミニプロコン発表資料

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OOL ミニプロコン発表資料
沖縄オープンラボ
スペシャリスト育成プログラム
ミニプロコン 資料
ブロードバンドタワー
岩本裕真
慶應義塾大学
沖 幸太朗
1
背景
• クラウドのネットワークは、非常に規模が大きい
• 構成するノードの数は、非常に多い
例 マイクロソフト社
• 10万台のサーバ
• 3千台超のネットワーク機器
• 個々の機器を把握するのは非常に大変
• オペレーションミスの原因
• 物理層を意識しないネットワークを考えたい
2
目的
• データセンター内ネットワークの自動化する
• オペレーションにかかる人件費の削減
• 運用にかけていた力をサービス開発にかけることができる。
• 物理結線したらネットワーク機器の設定情報は、すべ
て自動生成してほしい。
• DHCPでIPアドレスを自動設定してコネクティビティを確保で
きるのと同等の感覚になってほしい
• いわゆるZeroconf(ゼロ・コンフィギュレーション・ネッ
トワーキング)を実現したい。
3
クラウドにおける
データセンタネットワークの要求
• 冗長性
• 耐障害性の確保
• 拡張性
• 機器のスケールアウト
• サーバ数の増加
• ネットワークルータの増加
• コモディティースイッチ/ルータで構成
• 比較的よく利用されているルーティングプロトコルを用いる。
• ホワイトボックススイッチ等で独自プロトコルで構築されている
ものは、汎用性が無い。
4
自動化の適応範囲
• データセンタ内にネットワーク機器が追加された場合に
ルーティング設定を自動的に生成する。
• 機器追加に関する運用コストの削減
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5
対象ネットワーク環境
• どのようなデータセンタネットワークに関して適応するか
• データセンタネットワークを調査している際にJANOG33
Microsoft社のネットワーク構成についての資料を見つけた。
• BGPを用いたDC内のルーティング設計
• この構成のデータセンタネットワークに関する有用性も確認してみたい。
• 規模追従でIPアドレス、AS番号を自動管理
• データベースに保存し空きリソースから自動生成
6
ネットワーク構成
3層折り返しCLOS型
水平展開が容易
高密度コモディティスイッチ
で実装可能
BGPを用いた経路制御
出典:http://www.janog.gr.jp/meeting/janog33/doc/janog33-bgp-nkposong-1-ja.pdf7
ルーティング設計
出典:http://www.janog.gr.jp/meeting/janog33/doc/janog33-bgp-nkposong-1-ja.pdf8
:仮想ルータ
システム構成
:仮想サーバ
Hypervisor
YANG/NETCONF
lerning server
IPアドレスとAS番号の情報を管理
し、これらが重複しないようにス
イッチ群に対してコンフィギュレー
ションを自動生成する。
LLDP等のプロトコルを用いて
全体の接続関係を得る
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9
機械学習を用いたアプローチ
• 機械学習とは
• データの中で見えているものを手がかりに見えないものを予
測する技術
• コンフィギュレーションの生成は、機械学習を用いると
自動生成できるのでは?
• 現状本当に生成できるか確証がない。
• できるのか、できないのか、明確に答えを出すためにこのアプ
ローチに関しても調査を進める。
• 12月にこれに関する話もできればと思っています。
10
実装環境
• ソフトウェアルーター(Quagga)を使用
• ハイパーバイザー上に仮想マシンを作成
• シングルテナント環境を想定する
• マルチテナントは、複雑になるため今回まずシングルテナント
で開発を行う。
11
付随的に興味があるところ
• BGPを用いたデータセンター内ネットワークの利点を検
討すること
• 単純に知見を得たい
• 上記を構成するにあたっての障壁を確認すること。
12
利用する技術
制御関連
• BGP
• Scikit-learn (Pythonの機械学習ライブラリ)
• DB
• yang
可視化関連
• 最終発表の見せ方については今後検討する
13
WebGLを用いたシステム構成の
シミュレーション
• WebGLとは
• ウェブブラウザで3次元コンピュータグラフィックスを表示させる
ための標準仕様。
• せっかくプログラムコンテストなのでプログラム作りました。
• 12月のプログラムコンテストで可視化する際の方法と
してどの程度使えるのかの確認したかった。
• DC内ネットワークをシュミレーションを行った。
14
開発スケジュール
• 8月 アーキテクチャ固め
• 利用する技術について調査、学習する
• シミュレーションソフト作成
• (本日)一度形としフィードバックをいただく
• 9月 テスト環境構築
アルゴリズム設計(learning server)
• 10月 実装
• 11月 2人で作ったものを合わせる
• 12月 動作テスト
15
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