次世代サービス チェイニング NSH (Network Service Header)

次世代サービス チェイニング NSH
Naoya Takeda
Senior Systems Engineer
Jun 8, 2016
* 本資料に記載の各社社名、製品名は、各社の商標または登録商標です。
欲しいサービスを、必要な時に、必要なだけ
多種多様化するユーザの要求
即時開通可能なオンデマンド サービス
カスタマイズされたショッピング ポータル
柔軟な変更
クラウドとのセキュアでシームレスな連携
サービスプロバイダーに求められるもの
展開スピード
ユーザ毎のサービス定義
シンプルな設定と管理
End-to-End サービス提供
サービス チェイニングによる柔軟なネットワークの実現
•
How this linkage can happen ?
•
Hmmm… many ways
• We will learn quite a bit of it today
•
サービス
チェインとは？
A classifier and mapping logic function ensures traffic matching the policy is
directed towards the service chain
•
The policy can be as simple as match on VLAN or VRF or match flow rules
一つのサービスとして提供される単一または複数の機能の集まり
• Or it could be complex policies including subscriber ID and application parameters
Classifier
& Mapping
Logic
NAT
FW
DPI
Classifier
& Mapping
Logic
Classifier
& Mapping
Logic
Web
FW
• Service Function の例：NAT, FW, IPS, DPI, ロードバランサ
LB
Web
従来のサービス チェイニングは大変
VLAN スティッチングや PBR、ルーティング等による強制的なパス操作
• Hop-by-Hop でスタティックな変更のため、スケールしない
• アンダーレイに依存した管理、全体視点の欠如
•
NAT
FW
IPS
設定変更
静的＆手作業
複雑な設計
DPI
設定変更
効率性低下
設定変更
NSH によって全ての課題を解決
 アンダーレイに依存しないサービス管理
 動的なサービス プロビジョニングとオーバーレイ
NSH
Powered
 メタデータに基づいたポリシー決定
NAT
FW
サービスID
の指定
動的＆自動
サービスIDに対応する
ポリシーに応じて
自動的にオーバーレイ
IPS
オーバーレイの選択肢
VXLAN-GPE,
LISP, MPLS
シンプルな設計
DPI
End-to-End
NSH Powered
NSH アーキテクチャ
サービス チェイニング
オーケストレーション
オーケストレーション
サービス チェインの定義とサービス パスの作成
コントロール
プレーン
コントロール/ポリシープレーン
ポリシー
プレーン
ポリシーに準じたサービス チェインの作成
データプレーン
トラフィック ステアリングとメタデータ
Service
Service
Function (SF) Function (SF)
仮想
物理
Service
Service
Function (SF) Function (SF)
仮想
物理
Service Function
Forwarder (SFF)
フォワー
ディング
ネットワーク
オーバーレイ
＋サービスヘッダ
(v)switch
Service
Classifier
(SC)
(v)switch
サービスヘッダ
Service Function
Forwarder (SFF)
フォワー
ディング
Service
Classifier
(SC)
NSH ヘッダ フォーマット
•
ネットワークサービス ヘッダ (NSH) にメタデータとサービス パス情報を記載
•
アウター ヘッダとしてパケットに NSH を付与
0
0
•
Mandatory: ベース ヘッダ (4-bytes) ＋ サービス パス ヘッダ (4-bytes) ＋ コンテキスト ヘッダ (4-bytes) x4
•
Optional: 可変長のコンテキスト ヘッダ
1
Ver
2
3
4
5
6
7
8
9
O
C
R
R
R
R
R
R
1
0
1
2
3
4
5
6
Length (6)
7
8
9
2
0
1
2
MD Type (8)
Service Path Identifier (24)
Mandatory Context Header (1) - Network Platform Context
Mandatory Context Header (2) - Network Shared Context
Mandatory Context Header (3) - Service Platform Context
Mandatory Context Header (4) - Service Shared Context
Optional Variable Length Context Headers
ペイ ロード
3
4
5
6
7
8
9
Next Protocol (8)
Service Index (8)
3
0
1
NSH 活用例：オーケストレーション
① サービス チェインを定義し、サービス
パスを作成
② コントロール/ポリシー プレーンが
サービス チェインとポリシーをプログラム
NSH Powered
SFC
アプリケーション
REST
Open DayLight
コントローラ
MPLS-VPN
NETCONF/YANG
PE
Internet
パブリック クラウド
マイクロ DC
SF1 = vNBAR
SF2 = vASA
…
SF(N) = vDNS
NSH 活用例：データ プレーン
NSH Powered
SFC
アプリケーション
③ ポリシーに基づいてパケットを分類し、
NSH ヘッダを付与
• Service Path ID (SPI) = 100
• Service Index (SI) = 255
• メタ データ
REST
Open DayLight
コントローラ
MPLS-VPN
NETCONF/YANG
IP
Payload
PE
Internet
Service
Classification
(SC)
パブリック クラウド
Service Function Forwarder (SFF)
マイクロ DC
SF1 = vNBAR
SF2 = vASA
…
SF(N) = vDNS
NSH 活用例：データ プレーン
④ SFF がパケットを SF に送信
• SFF は NSH ヘッダを見て転送先を決定
• オーバーレイ ヘッダを挿入(VxLAN-GPE/GRE)
• SF(n) に向けてパケットを送信
NSH Powered
SFC
アプリケーション
REST
Open DayLight
コントローラ
MPLS-VPN
NETCONF/YANG
PE
Internet
Service
Classification
(SC)
パブリック クラウド
Service Function Forwarder (SFF)
マイクロ DC
SF1 = vNBAR
SF2 = vASA
…
SF(N) = vDNS
NSH 活用例：データ プレーン
⑤ SF
• オーバーレイ ヘッダを剥がして NSH ヘッダを見る
• SI はホップごとに 1 ずつ減算
• メタ データも利用可能
• オーバーレイ ヘッダを付与して SFF に戻す
NSH Powered
SFC
アプリケーション
REST
Open DayLight
コントローラ
MPLS-VPN
NETCONF/YANG
PE
Internet
Service
Classification
(SC)
パブリック クラウド
Service Function Forwarder (SFF)
Terminate
マイクロ DC
SF1 = vNBAR
SF2 = vASA
…
SF(N) = vDNS
NSH 活用例：データ プレーン
⑥ SFF
• オーバーレイ ヘッダを剥がして NSH ヘッダを確認
• 再度オーバーレイ ヘッダを挿入 (VxLAN-GPE/GRE)
• SF(n) に向けてパケットを送信
NSH Powered
SFC
アプリケーション
REST
Open DayLight
コントローラ
MPLS-VPN
NETCONF/YANG
PE
Internet
Service
Classification
(SC)
Service Function Forwarder (SFF)
マイクロ DC
SF1 = vNBAR
SF2 = vASA
…
SF(N) = vDNS
NSH 活用例：データ プレーン
NSH Powered
SFC
アプリケーション
REST
MPLS
IP
Payload
Open DayLight
コントローラ
MPLS-VPN
NETCONF/YANG
PE
IP
Payload
Internet
MPLS
IP
Payload
Service
Classification
(SC)
パブリック クラウド
Service Function Forwarder (SFF)
⑦ SFF Terminate
• サービス チェイニング完了
• 通常のフォワーディングを再開
• メタ データをもとにトラフィック ステアリング
マイクロ DC
SF1 = vNBAR
SF2 = vASA
…
SF(N) = vDNS
NSH はオープンなプロトコル
•
IETF における標準化活動
Service Function Chaining (SFC) working group
http://datatracker.ietf.org/wg/sfc/charter/
Network Service Header
https://tools.ietf.org/html/draft-ietf-sfc-nsh
•
各標準化組織への貢献 ETSI NFV, BBF, 3GPP, ONF, ATIS
•
様々なオープンソース ソフトウェアへの貢献 OVS, OpenDaylight
Key Takeaway
•
NSH は、動的で柔軟なサービス チェイニングを可能にする
パワフルなソリューション
•
NSH をサポートした Cisco 製品が今年中（2016年中旬頃）
に出荷開始予定
•
サービスプロバイダーブースにて NSH with OpenDayLight
のデモンストレーション実施中!!