Open Network Platform Switch & Server

2013年10月29日

インテル株式会社

データセンター事業開発部

川久保律夏

本日の内容

1.1.1.1. インテインテインテインテルルルル® SDN/NFV SDN/NFV SDN/NFV SDN/NFV ビジョンビジョンビジョンビジョン

2.2.2.2. Open Network Platform SwitchOpen Network Platform SwitchOpen Network Platform SwitchOpen Network Platform Switch

3.3.3.3. Open Network Platform Server Open Network Platform Server Open Network Platform Server Open Network Platform Server

サービス・プロバイダー・ネットワークに

求められている変化

Source: Cisco 2012; Ovum 2012; ABI Research 2012; In-Stat 2012; , Analyst Reports; Lit Search; Bain Analysis, Other names and brands may be claimed as the property of others

SDN と NFV による

ネットワーク・アーキテクチャーの進化

今後…

VM上で動くネットワーク機能

仮想化対応に優れたx86 サーバ

オープンなSDNスタンダードに基

づくソリューション

現在…

固定された網構成

ブラックボックス化された

アプライアンス

ベンダー固有のソリューション

VM: BRAS

VM: IMS

VM: EPC

SDN

BRAS MME IMS

インテル® Open Network Platform基盤提供者としてネットワークの進化をリード

CPUChipset

AccelerationData Plane

Development Kit

インテル® Open Network Platform を構成する要素

SwitchSilicon

NICSilicon

Open Networking

Software

Proprietary

Proprietary Proprietary

Application

Packet

Control

Signal

2010 2013 FutureWorkload

4:1 Workload Consolidation Network Function Virtualization

Software Defined Networking

Controller

Orchestration

Node

Intel Architecture

Virtual Machine Monitor

Appliance

Virtual Switch

Node Node

Appliance Appliance

サービス・プロバイダ・ネットワークの仮想化

AccessAccessAccessAccess EdgeEdgeEdgeEdge CoreCoreCoreCore Data CenterData CenterData CenterData Center

ServersServersServersServersSwitchesSwitchesSwitchesSwitchesRoutersRoutersRoutersRoutersAppliancesAppliancesAppliancesAppliances

Access Core Enterprise

Multimode Multimode Multimode Multimode BTSBTSBTSBTSLTE LTE LTE LTE eNodeBeNodeBeNodeBeNodeBMicro CellsMicro CellsMicro CellsMicro Cells

RNCRNCRNCRNCBSCBSCBSCBSC

GGSNGGSNGGSNGGSNSGSNSGSNSGSNSGSNSGWSGWSGWSGWPGWPGWPGWPGWMGWMGWMGWMGW

MMEMMEMMEMMEHSSHSSHSSHSSPCRFPCRFPCRFPCRFIMSIMSIMSIMS

MSEMSEMSEMSEDSLAMDSLAMDSLAMDSLAM

OLTOLTOLTOLT

Core Core Core Core RoutersRoutersRoutersRouters

Cloud RAN

Lower network TCO

Edge Cloud – smart small cells

Virtualized access node services

Media Gateways

Virtualized Network Services

Standard High Volume HW

Evolved Packet Core

Efficient power managed platforms

Adaptable network configuration

Multi-tenant, multi-standard network

Broadband Remote Access Servers

Virtualized Network Services

Standard High Volume HW

Switches & Network Appliances

Adaptable network configuration

Multi-tenant

CPUCPU

ICHI/O

HubEther

Control.

Ether

Cont

ICHChip set

1Gx 4port

ICHICH

Ether

Control.

Ether

Control.

Ether

Cont

Ether

Cont

CPUCPU CPUCPU CPUCPU

アーキテクチャーの進化

2009200920092009年年年年イイイインテンテンテンテルルルル® XeonXeonXeonXeon ®ププププロセッサロセッサロセッサロセッサーーーー

5500550055005500番台番台番台番台

2013201320132013年年年年インテインテインテインテルルルル® XeonXeonXeonXeon ® プロセッサープロセッサープロセッサープロセッサー

E5E5E5E5----2600 2600 2600 2600 製品製品製品製品ファミリファミリファミリファミリーーーー

Mem

Mem

Mem

QPIQPI

QPI

QPI

QPI

QPI

ESI

ESI

PCIePCIe

PCIePCIe

PCIePCIe

DDR3DDR3

DDR3DDR3

DDR3DDR3

Mem

Mem

Mem

DDR3DDR3

DDR3DDR3

DDR3DDR3

Mem

Mem

Mem

QPIQPI

DDR3DDR3

DDR3DDR3

DDR3DDR3

QPIQPIMem DDR3DDR3

Mem

Mem

DDR3DDR3

DDR3DDR3

MemDDR3DDR3

DM

I2

DM

I2

10Gx 2port

2011201120112011年年年年インテルインテルインテルインテル® ® ® ® AVXAVXAVXAVX 2012201220122012年年年年インテルインテルインテルインテル® ® ® ® DDIO DDIO DDIO DDIO 処理処理処理処理のののの効率効率効率効率化化化化

10Gx 2port1Gx 4port

Mem

PC

Ie

PC

Ie

PC

Ie

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PC

Ie

DDR3DDR3

Cache

PC

Ie

PC

Ie

PC

Ie

PC

Ie

Cache CacheCache

インテル® Atom™ プロセッサー C2000製品ファミリー第2世代 64ビット対応 SoC

マイクロサーバー、ネットワーク、ストレージ向けに50以上のシステムデザイン

----エエエエネルギー効率のネルギー効率のネルギー効率のネルギー効率の向向向向上上上上: : : : 1ワットあたり最大 6倍の1パフォーマンス

- 64ビット対応、ECCメモリー、インテル®バーチャライゼーション・テクノロジー

-インテル® クイック・アシスト・テクノロジー

構成：1ダイナミックWebベンチマーク・パフォーマンスに基づくパフォーマンス：Atom S1260（8GB、SSD、1GbE）、スコア=1522。Ato m C2750（32GB、SS D、10GbE）、スコア=11351。

2ダイナミックWebベンチマークに基づく1ワットあたりのパフォーマンス：Ato m S1260（8GB、SSD、1GbE）、スコア=1522、ノードの想定消費電力=20W、PPW=76.1、Atom C2730（32GB、SSD、10GbE）、スコア=8778、ノードの想定消費電力=19W、PPW =462。出典：2013年8月のインテル社内測定。詳細については、バックアップ・スライドを参照してください。結果は、インテルの社内分析に基づいており、情報提供のみを目的に公開されています。システム・ハードウェアまたはソフトウェアの設計または構成の違いは、実際のパフォーマンスに影響する可能性があります。

パフォーマンス・テストに使用したソフトウェアおよび負荷は、インテルのマイクロプロセッサーのみに対してパフォーマンスが最適化されていた可能性があります。SYSmar k、MobileMarkのようなパフォーマンス・テストは、特定のコンピューター・システム、コンポーネント、ソフトウェア、オペレーション、および機能を

用いて測定されます。これらの要素のいずれかに何らかの変更を行うと、結果が変わる可能性もあります。ご購入を検討される際には、他の製品と組み合わせた場合の製品パフォーマンスなどを含め、他の情報やパフォーマンス・テストも参考にしてください。詳細については、次のページをご覧ください。

http://www.intel.com/performanceCopyright © 2013, Intel Corporation.*その他の名前およびブランドは、その他各社に所有権がある可能性があります。

PCIe Gen2

16 Lanes , 4 ControllersDDR3/3L-1600

Crypto

Accelerator

SLM

Co

re

1MB L2

Cache

SLM

Co

re

SLM

Co

re

1MB L2

Cache

SLM

Co

re

SLM

Co

re

1MB L2

Cache

SLM

Co

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SLM

Co

re

1MB L2

CacheS

LM

Co

re

4x

2.5 GbE

4x USB

2.0Legacy

I/O

2x SATA

3.0

4x SATA

2.0

8

2013年9月発表

各ワークロードに最適な

プロセッサー・ラインアップ

無線インフラ

基地局

メディア処理

コンテンツ配信

スイッチ

ルーター

ネットワーク

セキュリティーネットワーク

アプライアンス

インテリジェント

エッジ・システム

ACCESS NETWORKS ENTERPRISE NETWORKSEDGE/CORE NETWORKS

インテル® アーキテクチャー上での

イノベーション事例

Liquid Applications –Nokia Solutions Networks

FlexiMultiradio Macro Base Station

� ワイヤレス・ネットワークの

エッジ側に、データセンターの

処理機能を追加できるソリュー

ション

� 基地局内でのコンテンツ保存と

リアルタイムでの情報閲覧が可

能に

Open Network PlatformOpen Network PlatformOpen Network PlatformOpen Network PlatformSwitchSwitchSwitchSwitch

インテル® SDNビジョン

物理スイッチ・仮想スイッチの統合管理

VM VM VM VM VM VM

SDN コントローラー

物理スイッチ

ノード

NetworkAppliances

MediaGateways

Cloud Servers

EPC C-RAN

Orchestrator

仮想スイッチ Virtual Switch

OpenFlow API

OpenStack Neutron Interface*

Virtual Switch

Northbound API

Southbound API

Open vSwitch*

VM VM: VM

ネットワークの新時代へ

仮想仮想仮想仮想スイッスイッスイッスイッチチチチ

ONP SwitchONP SwitchONP SwitchONP SwitchReference PlatformReference PlatformReference PlatformReference Platform

“SeaCliff“SeaCliff“SeaCliff“SeaCliff Trail”Trail”Trail”Trail”

ONP ServerONP ServerONP ServerONP ServerReference PlatformReference PlatformReference PlatformReference Platform

“SunRise Trail”“SunRise Trail”“SunRise Trail”“SunRise Trail”

統統統統合合合合されたプラットフォームされたプラットフォームされたプラットフォームされたプラットフォーム

物理物理物理物理スイッチスイッチスイッチスイッチ

HybridSwitching

Seacliff Trail SDN Reference Platform

4 QSFP+ 40GbE ports

48 SFP+ 10GbE portsIntel® Ethernet Switch

FM6700 Series

64P 10G / 18P 40G Eth switch

350 nS latency

Single processor SM and FP

Integrated PHYs

Intel® Crystal Forest AMC

Intel® Xeon® CPU

Intel® Comms Chipset

Intel® 825xx 10GbE controller

インテル®イーサーネット・スイッチ・プロセッサー

FM6000/FM5000 シリーズ

� 低遅延・低ジッタL3-4スイッチ

� ネットワーク・アプライアンス

� SDNスイッチ

Control Plane Interface

RX Port Logic

RX Port Logic

TX Port Logic

TX Port Logic

Rapid ArrayShared Memory

Intel FlexPipeFrame Processing Pipeline

�

�

64�

�

�

�

64�

�

2013年3月発売

アーキテクチャーアーキテクチャーアーキテクチャーアーキテクチャー::::Ultra low latency schedulerLarge shared memoryVirtual output queues Intel ® FlexPipe™ Technology

仕仕仕仕様様様様：：：：

64 10G ports or 16 40G ports,1Billion PPSL3 switching at 400usec latencyUp to L4 line rate processing

用途:

インテル® FlexPipe™ TechnologySDNに最適化

Mux &Transform

CAMActionRAM

Sample Programmable ProtocolsSample Programmable ProtocolsSample Programmable ProtocolsSample Programmable Protocols

Tunneling TRILL, MPLS, NAT

Network Overlays VxLAN, NVGRE

Virtualization EVB, VEPA, VEPA+, VN-Tag

Proprietary Customer defined headers

Modify

TCAM &BST

L2 Lookup

L3 Actions

Global Ports

EgressActions

Statistics

NexthopTable

CM &Sched

ParserMapper

Channels

Header

Atomic Tables Configurable Logic

Multiple Stages

Mux &Transform

CAMActionRAM

*内部TCAM Open Flow Flow Entry 12 Tuple x 4000, + Flow Entry圧縮機能

Open Network Software

Local or Remote Management ApplicationsLocal or Remote Management ApplicationsLocal or Remote Management ApplicationsLocal or Remote Management Applications

+

IA BSP Switch-specific Adapters

OvS Etc.

Management API

L2 L3

Linux*

Core Switch Abstraction

Core Switch API

Switch Adapter API

Intel®

Ethernet Switch

Network Network Network Network VirtualizationVirtualizationVirtualizationVirtualization

OpenStackOpenStackOpenStackOpenStackPlugPlugPlugPlug----inininin

OpenFlowOpenFlowOpenFlowOpenFlow*S*S*S*S

SDNSDNSDNSDN ControllersControllersControllersControllersOrchestration Orchestration Orchestration Orchestration ApplicationsApplicationsApplicationsApplications

Contributor Contributor Contributor Contributor ContentContentContentContent

OptionalContent

Intel building

blocks

Wind River software

供給モデル

End User

ODM/OEM

SDN-Optimized Switch

FM6700 SeriesSDN Switch Chip

CPU + chipset

OpenSoftwareFramework

Seacliff TrailNetwork Reference Design

Intel

Wind River*

Open Network PlatformOpen Network PlatformOpen Network PlatformOpen Network PlatformServerServerServerServer

インテル® ONP Server Reference Design2014年にむけて

Wind River Systems*

Real time Linux* Distribution

SW

HW

OVP Intel® DPDK Open vSwitch

Wind RiverWind RiverWind RiverWind River

Intel ProductIntel ProductIntel ProductIntel Product Open sourceOpen sourceOpen sourceOpen source

3rd Party Apps3rd Party Apps3rd Party Apps3rd Party Apps

Intel Reference PlatformIntel Reference PlatformIntel Reference PlatformIntel Reference Platform

In Planning, Not POR

OpenStackNova Agent

Open Network Software API

Hypervisor: ESX, Hyper-V, Real time KVM

Community Linux

SW

HW

Intel® DPDK Open vSwitch

OpenStack*

Nova Agent

Open Network Software API

Hypervisor: ESX, Hyper-V, KVMvS

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S

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McAfeeMcAfeeMcAfeeMcAfee

Open vSwitch* 1.11/OpenFlow* 1.3/OVSdb

Intel® DPDK = Intel® Data Plane Development KitIntel® Open Network Platform (Intel® ONP)

Intel® Platform for Communications Infrastructure

インテルインテルインテルインテル®®®® ONP Servers ONP Servers ONP Servers ONP Servers Reference DesignReference DesignReference DesignReference Design

“Sunrise Trail”“Sunrise Trail”“Sunrise Trail”“Sunrise Trail”デデデデーーーータタタタセンターセンターセンターセンターでの例での例での例での例

インテインテインテインテルルルル® ONP Servers ONP Servers ONP Servers ONP Servers Reference DesignReference DesignReference DesignReference Design“Sunrise Trail” “Sunrise Trail” “Sunrise Trail” “Sunrise Trail”

サービス・プロバイダー設備での例サービス・プロバイダー設備での例サービス・プロバイダー設備での例サービス・プロバイダー設備での例

* Other names and brands may be claimed as the property of others

Open vSwitch 1.11/OpenFlow 1.3/OVSdb

Intel® Platform for Communications Infrastructure

インテル® Data Plane Development Kit

� ネットワークI/O処理を効率化し、スルー

プット、レイテンシーの向上、消費電力

の削減を実現

� Linux ユーザ・スペース・ライブラリー

� インテル® Atom™ プロセッサーから

インテル® Xeon®プロセッサーまで対応

� オープンソース, BSD ライセンス

� サード・パーティーによる商用版と有償

サポート

https://01.org/packet-processing

からソースコードの

ダウンロード可能

インテル® DPDKによる処理の効率化

� Kernel/Driver処理のバイパス、Core Affinityの管理

Linux Linux Linux Linux KernelKernelKernelKernel

ControlControlControlControlPlanePlanePlanePlane

Core 1Core 1Core 1Core 1 Core 2Core 2Core 2Core 2

Intel® Intel® Intel® Intel® DPDK DPDK DPDK DPDK LibraryLibraryLibraryLibrary

Data PlaneData PlaneData PlaneData PlaneAppAppAppApp

Core 3Core 3Core 3Core 3

Intel® Intel® Intel® Intel® DPDK DPDK DPDK DPDK LibraryLibraryLibraryLibrary

Data PlaneData PlaneData PlaneData PlaneAppAppAppApp

Core 3Core 3Core 3Core 3

Intel® Intel® Intel® Intel® DPDK DPDK DPDK DPDK LibraryLibraryLibraryLibrary

Data PlaneData PlaneData PlaneData PlaneAppAppAppApp

Core 4Core 4Core 4Core 4

Intel® Intel® Intel® Intel® DPDK DPDK DPDK DPDK LibraryLibraryLibraryLibrary

Data PlaneData PlaneData PlaneData PlaneAppAppAppApp

Network DriverNetwork DriverNetwork DriverNetwork DriverUser SpaceUser SpaceUser SpaceUser Space I/OI/OI/OI/O

Pole mode driverPole mode driverPole mode driverPole mode driver

インテル® DPDKによる処理の効率化

� その他ライブラリー

インテル® DPDKによるパフォーマンスの向上

IPv4 Layer 3 Forwarding on an IA Server Platform

0

50

100

150

200

250

300

2009

2S Intel® Xeon® processorE5540

(2x4C Nehalem)2.53 GHz

2010

2S Intel® Xeon® processorE5645

(2x6C Westmere-EP)2.40 GHz

2012

1S Intel® Xeon® E5-2658processors C1 Stepping

(1x8C Sandy bridge-EP)2.1 GHz

8 x 10GbE PCIe Gen2

2012

2S Intel® Xeon® E5-2658processors C1 Stepping

(2x8C Sandy bridge-EP)2.1 GHz

22 x 10GbE PCIe Gen2

2013

1S Intel® Xeon® E5-2658v2

(1x10C Ivy bridge-EP)2.4 GHz

12 x 10GbE PCIe Gen2

2013

2S Intel® Xeon® E5-2658v2

(2x10C Ivy bridge-EP)2.4 GHz

22 x 10GbE PCIe Gen2

Mpps

Introduction of Integrated Memory Controller

+Intel® DPDK

Introduction of Integrated PCIe*

Controller

PCIe* Gen 3 will offer better performance and more options

In the case of IPv4 Layer 3 forwarding, we are still I/O limited – i.e. cores capability is not maxed out!!

Software and workloads used in performance tests may have been optimized for performance only on Intel microprocessors. Performance tests, such as SYSmark and MobileMark, are measured using specific computer systems, components, software, operations and functions. Any change to any of those factors may cause the results to vary. You should consult other information and performance tests to assist you in fully evaluating your contemplated purchases, including the performance of that product when combined with other products.

Intel® DPDK Release 1.3• SNB @2.1 GHz 1C/1T = 18.6 Mpps 1C/2T = 24 Mpps • SNB @2.7 GHz 1C/1T = 23.7 Mpps 1C/2T = 28.8 MppsIntel® DPDK Release 1.4 • IVB @2.4 GHz 1C/1T = 23.9 Mpps 1C/2T = 28.5 Mpps

255 MPPS255 MPPS255 MPPS255 MPPS

まとめ

本日のまとめ

� インテルは、サービス・プロバイダー・ネットワークの

仮想化、SDN化に基盤から貢献しています

� リファレンス・プラットフォームと各種ソフトウェアに

より製品開発の効率化を促進します

– Open Network Platform Switch & Server

– Open Network Software & Data Plane Development Kit

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todayby inovating on Intel ® architecture