NFV標準化動向 NFVの適用範囲と標準化 – OpenStack最新情報セミナー 2015年4月

NFV標準化動向NFVの適用範囲と標準化

JuniperNetworks

中嶋大輔

現在のプロバイダーネットワーク


• サービスプロバイダネットワーク

Internet

Access Network Core Network Network Interconnect

CoreRouter

CoreRouter

AggregateRouter

BGPRouter

・・・・・・・・


• データセンタートラフィックへのサービス適用

・・・・

機能追加しようとすると・・・機能追加しようとすると・・・機能追加しようとすると・・・ユーザーごとに機器や設定が必要


• 拠点/加入者/モバイルへのサービス適用

Access Network

AggregateRouter

・・・・

機能追加しようとすると・・・

機能追加しようとすると・・・

機器追加/機器増強しようとすると・・・


• 拠点/加入者/モバイルへのサービス適用

Access Network

AggregateRouter

・・・・

機器の交換

機器の追加

ソフトウェアの更新/入換え

機器の交換

NFVで実現できそうなもの


• リソースの共有化

Internet


CoreRouter

CoreRouter

AggregateRouter

BGPRouter

・・・・・・・・

機器の追加機器の共有化（仮想化）


• 機器やソフトウェアの単純化

Internet


CoreRouter

CoreRouter

AggregateRouter

BGPRouter

・・・・・・・・

ソフトウェアの単純化

機器の単純化（仮想化）


ルール1:FW - ロードバランサ

ルール2:FW - SSL VPN

ルール3:FW - キャッシュ

ルール4:FW - AntiVirus

Internet

• サービス適用時間の削減


ルール1:FW - Spam

ルール2:FW - Anti Virus

ルール3:FW - DPI

• サービス開発時間の削減

Access Network

AggregateRouter

・・・・

Internet

シンプルなL2/L3 CPE

シンプルな認証/トンネルソフト


• サービスの追加

Internet


CoreRouter

CoreRouter

AggregateRouter

BGPRouter

・・・・・・・・

需要に応じて仮想サービスを追加

需要に応じて仮想サービスを追加

• サービスのスケールアウト


Hypervisor

Hypervisor

Hypervisor

Hypervisor

Hypervisor

標準化動向

ESTI NFV-ISG

• テレコム系会社がまとめたNFVのコンセプト

• 三層構造• 仮想化基盤

• 仮想ネットワーク機能

• オーケストレータ/マネージャ

Compute Virtualization

Hardware Resources

ESTI NFV-ISG

KVM

Open Compute Project

x86 Hardware

Xen

Docker

Storage Virtualization

Ceph

GlusterFS

Network Virtualization

OpenDayLight

OpenContrail

Open vSwitch

Virtual Network Functions

Firewall LoadBalancer IDS/IPS

VPN AntiVirus Proxy

Virtual Network Functions

BSS OSS

Virtualized Infrastructure

manager

VNF Manager

Orchestrator

Hypervisor

仮想ネットワークに求められるもの

• サービスファンクションチェイニング

ネットワークの標準化

• RFC Draft

– Network Service Header

• draft-ietf-sfc-nsh-00

– オリジナルパケット/フレームにサービスヘッダを追加してコントロール

– メタデータを挿入可能

– Virtual Topologies for Service Chaining in BGP/IP MPLS VPNs

• draft-rfernando-bess-service-chaining-00

– VRFでトラフィックをコントロール（ルーティングベース）

– メタデータの対応無し


• draft-ietf-sfc-nsh-00

• SCL : Service Classification Function• SFF : Service Function Forwarder• SF : Service Function• NSH Proxy : Network Service Header Proxy

Hypervisor

SCL SCLNSHProxy

SF

SFF

SF

SFF


• NSHフォーマット

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|Ver|O|C|R|R|R|R|R|R| Length | MD Type | Next Protocol |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| Service Path ID | Service Index |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| |~ Context Headers ~| |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

• MD Type• メタデータタイプ

• Next Protocol• オリジナルパケットのプロトコル

• Service Path ID• サービスID。このIDをみて転送先を決定する

• Service Index• SFやNSH Proxyを通るたびに加算される

• Context Headers• メタデータ情報などを格納


• draft-ietf-sfc-nsh-00の動作

Hypervisor

SCL SCLNSHProxy

SF2

SFF

SF1 SF3

Controller

SPI情報などのテーブルをControllerから送信

各ノードはその情報を格納しておく

SFF



Hypervisor

SCL SCLNSHProxy

SF2

SFF

SF1

パケットをチェックしてNSHを挿入

NHへパケット転送

SF3

SPI NH Transport

10 10.0.0.1 VXLAN

20 10.23.0.1 VXLAN

SFF



Hypervisor

SCL SCLNSHProxy

SF2

SFF

SF1

NSHをチェックしてSF1へパケット転送

SF3

SPI NH Transport

10 SF1 Ethernet

SFF



Hypervisor

SCL SCLNSHProxy

SF2

SFF

SF1NSHをチェックしてデータ処理

SF3

SFF



Hypervisor

SCL SCLNSHProxy

SF2

SFF

SF1処理したデータを転送

SPIを1加算

SF3

SPI NH Transport

10 10.0.0.1 Ethernet

SFF



Hypervisor

SCL SCLNSHProxy

SF2

SFF

SF1

処理されたデータを次へ転送

SF3

SPI NH Transport

10 10.1.0.1 VXLAN

SFF



Hypervisor

SCL SCLNSHProxy

SF2

SFF

SF1


SF3

SPI NH Transport

10 NSH Proxy UDP

20 SF2 GRE

SFF



Hypervisor

SCL SCLNSHProxy

SF2

SFF

SF1

NSHをはずしてSF3

へ転送

SF3

SPI NH Transport

10 SF3 Ethernet

20 SCL VXLAN

SFF



Hypervisor

SCL SCLNSHProxy

SF2

SFF

SF1 SF3

データ処理してNSHへ転送

SFF



Hypervisor

SCL SCLNSHProxy

SF2

SFF

SF1

NSHを挿入してSCL

へ転送

SF3

SPI NH Transport

10 SCL VXLAN

SFF



Hypervisor

SCL SCLNSHProxy

SF2

SFF

SF1

NSHをはずして転送

SF3

SPI NH Transport

10 External Ethrnet

SFF



Hypervisor

vPE vPEsPE

Service Node

sPE

Service Node

sPE

Service Node



Hypervisor

vPE vPEsPE

Service Node

sPE

Service Node

Controller

VRF情報などのテーブルをControllerから送信

Route Refractorをかねることも

Service Node

sPE

各ノードはその情報を格納しVRFを作成



Hypervisor

vPE vPEsPE

Service Node

sPE

Service Node

Controller

Service Node

sPE

VRF NH Transport

10 10.0.0.1 VXLAN

20 10.23.0.1 VXLAN



Hypervisor

vPE vPEsPE

Service Node

sPE

Service Node

Controller

Service Node

sPE

ルーティングテーブルをチェックして

SF1へパケット転送

VRF NH Transport

10 SF1 Ethernet



Hypervisor

vPE vPEsPE

Service Node

sPE

Service Node

Controller

Service Node

sPE

データ処理



Hypervisor

vPE vPEsPE

Service Node

sPE

Service Node

Controller

Service Node

sPE

処理したデータを転送

NH Transport

10.0.0.1 Ethernet



Hypervisor

vPE vPEsPE

Service Node

sPE

Service Node

Controller

Service Node

sPE


VRF NH Transport

10 10.1.0.1 VXLAN



Hypervisor

vPE vPEsPE

Service Node

sPE

Service Node

Controller

Service Node

sPE


VRF NH Transport

10 sPE UDPoMPLS

20 SF2 GREoMPLS



Hypervisor

vPE vPEsPE

Service Node

sPE

Service Node

Controller

Service Node

sPE

SF3へ転送

VRF NH Transport

10 SF3 Ethernet

20 SCL VXLAN



Hypervisor

vPE vPEsPE

Service Node

sPE

Service Node

Controller

Service Node

sPE

データ処理してsPEへ転送



Hypervisor

vPE vPEsPE

Service Node

sPE

Service Node

Controller

Service Node

sPE

ルーティングテーブルをチェックしてSCLへ

転送

VRF NH Transport

10 SCL VXLAN



Hypervisor

vPE vPEsPE

Service Node

sPE

Service Node

Controller

Service Node

sPE NSHをはずして転送

VRF NH Transport

10 External Ethrnet

OpenContrail

OpenContrail

• ルーティングベースのネットワークコントローラ– draft-rfernando-bess-service-chaining-00

– draft-ietf-l3vpn-end-system-04

ControllerConfiguration

Controller

Config Analytics

Control

Virtual Machine

VM VM BMS BMS APPIP network

Overlay

Tunnel

XMPP OVSDBBGP+Netconf

Orchestration SystemWeb UI / OSS / BSS

WAN, Internet

REST

BGP

BGP

VTEPvRouter

VNF

Any Gateway Router

Compute Node

Database 2.1からBare Metal Server収容をサポート VRFベースのサービスチェイニングをサポート

VNFのロードバランス WAN/LANのどちらにも対応物理アプライアンスもサポート予定

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