高可用性テレコムネットワークにおける OPNFVプラットフォームの適用可能性 カーン アシック (株)NTTドコモ 先進技術研究所 2016年12月8日 Okinawa Open Days 2016 © 2016 NTT DOCOMO, INC. All Rights Reserved. 内容 • ETSI NFVアーキテクチャ • OPNFVの概要と進捗 • テレコムオペレータの要求条件 • 結び © 2016 NTT DOCOMO, INC. All Rights Reserved. © 2008 NTT DOCOMO, INC. All rights reserved. 2 ETSI NFV参照アーキテクチャ 既存オペレーション システム Os-Ma OSS/BSS NFV ネットワーク全体のリソース 管理 Orchestrator 仮想ノードのライフサイクル 管理 Or-Vnfm 仮想テレコムノード EM 1 EM 2 EM 3 VNF 1 VNF 2 VNF 3 Ve-Vnfm Virtual Computing Virtual Storage ウド）のリソース管理 Virtual Network Virtualisation Layer Nf-Vi Vl-Ha Computing Hardware Service, VNF and Infrastructure Description Vi-Vnfm ネットワークインフラ（クラ Vn-Nf NFVI VNF Manager (s) Hardware resources Network Storage Hardware Hardware Virtualised Infrastructure Manager(s) Or-Vi MANO Execution reference points Main NFV reference Other reference points points ETSI GS NFV 002: “Network Functions Virtualisation (NFV); Architectural Framework,” Dec. 2014. © 2016 NTT DOCOMO, INC. All Rights Reserved. © 2008 NTT DOCOMO, INC. All rights reserved. 3 ETSI NFV参照アーキテクチャの実装オプション マルチベンダ環境の推奨とベンダの独自性の両立 MANO Os-Ma Orchestrator OSS/BSS Ve-Vnfm EM 1 Or-Vnfm EM 2 VNF 2 VNF 1 Vn-Nf Virtual Storage Nf-Vi Vl-Ha Storage Hardware Execution reference points © 2016 NTT DOCOMO, INC. All Rights Reserved. インタフェース(I/F) が規定・開示 されていないと マルチベンダ 環境がつくれない Virtual Network Virtualisation Layer Computing Hardware Or-Vi Vi-Vnfm NFVI Virtual Computing VNF Manager Ve-Vnfm VNF Manager Virtualised Infrastructure Manager(s) Hardware resources Network Hardware Other reference points Main reference points © 2008 NTT DOCOMO, INC. All rights reserved. Proprietary I/F 4 NFVアーキテクチャの実装 NFV環境の多くの部分は、オープンソースソフトウェアで構築可能 VIM: Virtualised Infrastructure Manager WIM: WAN Infrastructure Manager Or-Vi NFVO (オーケストレータ) SDN Controller(s) VIM NFV Infrastructure (クラウド) © 2016 NTT DOCOMO, INC. All Rights Reserved. Or-Vi VIM Or-Vi WIM Wide Area Network (WAN) NFV Infrastructure (クラウド) VIM OpenStack, CloudStack他 NFV Infrastructure (クラウド) © 2008 NTT DOCOMO, INC. All rights reserved. 5 OPNFVの初期スコープ NFVリファレンスプラットフォームのオープンソース実装が目的 Os-Ma OSS/BSS NFV Orchestrator Or-Vnfm EM 1 EM 2 EM 3 Ve-Vnfm VNF 3 仮想（テレコム）ノード VNF 1 VNF 2 Vn-Nf NFVI Virtual Computing Virtual Storage Virtual OpenDaylight Network Nf-Vi Vl-Ha Hardware resources Storage Hardware Service, VNF and Infrastructure Description Vi-Vnfm Hypervisor (KVM) Virtualisation Layer Computing Hardware VNF Manager (s) Network Hardware Cloud ManageVirtualised ment Infrastructure System Manager(s) (OpenStack) Or-Vi 2015年11月にスコープの拡大。プラットフォーム部分のみという限定を解除 © 2016 NTT DOCOMO, INC. All Rights Reserved. © 2008 NTT DOCOMO, INC. All rights reserved. 6 OPNFVの位置づけ NFVリファレンスフラットフォーム(NFVI+VIM)のスピーディな 開発 requirements Network Functions Virtualisation (NFV) Industry Specification Group (ISG) Open Platform for NFV A Linux Foundation Collaborative Project Use cases and requirements Architecture High-level specifications Reference implementation Interoperability tests Validating specifications What we want and the interoperability requirements We quickly know what is missing, what is right solutions © 2016 NTT DOCOMO, INC. All Rights Reserved. © 2008 NTT DOCOMO, INC. All rights reserved. 7 OPNFV内のプロジェクト 40以上のプロジェクトが存在する Build, Integration and Deployment Application Deployment and Testing New Requirements & Features Forema n FuncTest Qtip Fuel ONOS FW Yardstick SFC Escalator Conduc -tor Resource Scheduler VNFFG Parser Fastpath Doctor Availability VSPERF IPv6 MOVIE Copper DPACC OSCAR JOID Prediction Multisite Promise Moon Inspector https://wiki.opnfv.org/display/PROJ/Full+Project+List © 2016 NTT DOCOMO, INC. All Rights Reserved. © 2008 NTT DOCOMO, INC. All rights reserved. 8 OPNFVプロジェクト種別 インティグレーションがメイン業務;新規開発はアップストリームへ Upstream communities Requirements Project Collaborative Development Project ……… Testing & Integration Project Documentation Project OPNFV リリース いろいろな才能の人を巻き込むための工夫 © 2016 NTT DOCOMO, INC. All Rights Reserved. © 2008 NTT DOCOMO, INC. All rights reserved. 9 OPNFVリリースサイクル • 2回／年リリース • アルファベット順に川の名前がリリースの名称に – Arnoリリース（2015年6月4日) – Brahmaputraリリース（2016年2月25日) – Coloradoリリース（2016年9月22日） https://wiki.opnfv.org/display/SWREL/Releases © 2016 NTT DOCOMO, INC. All Rights Reserved. © 2008 NTT DOCOMO, INC. All rights reserved. 10 OPNFVリリース概要 クラウド資源管理機能の統合 (Colorado: 9/22) https://wiki.opnfv.org/ © 2016 NTT DOCOMO, INC. All Rights Reserved. © 2008 NTT DOCOMO, INC. All rights reserved. 11 グロバールテストベッド環境 Pharosプロジェクト: OPNFVリリースの検証・実証実験 環境の提供 Okinawa Open Lab Source: Pharos project, OPNFV available testbeds https://wiki.opnfv.org/pharos 多種のハードウェア環境上にNFVソリューションの検証ができる © 2016 NTT DOCOMO, INC. All Rights Reserved. © 2008 NTT DOCOMO, INC. All rights reserved. 12 OPNFVの歩み • • • • • • Starts from Oct. 2014 • 58 members (41 at founding) 12 end user member companies • 10 operational OPNFV test-bed infrastructure labs (Pharos Project) • with 2 more planned 47 approved projects 168 code developers 161 code submitters 4,697 accepted code contributions 205 ticket participants • • • 665+ IRC participants 87,998+ IRC messages 406 Mailing List Participants • • • • © 2016 NTT DOCOMO, INC. All Rights Reserved. 5800+ unique Arno Downloads 5000+ unique Arno Docs downloads 5x increase in developer participation since August 2015 3 Platform releases (Arno, Brahmaputra, Colorado) © 2008 NTT DOCOMO, INC. All rights reserved. 13 テレコムオペレータの要求条件 © 2016 NTT DOCOMO, INC. All Rights Reserved. © 2008 NTT DOCOMO, INC. All rights reserved. 14 仮想化環境で障がい対応 要求-1 ハードウェア障がいも検知する必要がある Detection Action Applications VIM User and Administrator App App App Virtualized Infrastructure Virtual Compute Virtual Storage Virtual Network Virtualization Layer Virtualized Infrastructure Manager (VIM) = OpenStack Hardware Resources © 2016 NTT DOCOMO, INC. All Rights Reserved. © 2008 NTT DOCOMO, INC. All rights reserved. Scope 15 テレコムネットワークで障がい対応 クラウドマネジャーに高度な障がい管理機能が必要 VNF: 仮想化されたノード VNF Manager (VNFM) 誰に通知すれば よい? VNF (ACT) (SBY) VNF (ACT) ハイパーバイザ ハイパーバイザ ハイパーバイザ ハードウェアサーバ ハードウェアサーバ ハードウェアサーバ NFVI（クラウド基盤） X クラウド マネジャー OpenStackに障がいイベント検知、解析、通知機能の開発が必要 © 2016 NTT DOCOMO, INC. All Rights Reserved. © 2008 NTT DOCOMO, INC. All rights reserved. 16 OPNFV Doctor機能 モバイルコアノードの障がい対応機能を新たに開発した NEC, Nokia, Ericsson, NTT, DOCOMO他 OpenStackにて開発した新機能： ①：障がい通知（ホスト名） ②：障がい通知（ホスト名） －NOVAにて「ホスト利用不可能」と状態変更 ③：VM状態変更 ④：VNFMへ障がい通知 ④ VNFM VNF (ACT) VNF (SBY) ハイパーバイザ ハードウェアサーバ(ホスト) NFVI（クラウド基盤) ③ NOVA AODH 開発の スコープ ② 3 rd Party NFVIモニタ ① Inspector (Congress/ Vitrage) ｵﾍﾟﾚｰﾀによる故障項目の動的な定義 オープンソースソフトウェアとして開発によって低コスト化の実現 Vanilla OpenStackで1秒以下で障がい対応可 © 2016 NTT DOCOMO, INC. All Rights Reserved. © 2008 NTT DOCOMO, INC. All rights reserved. 17 Doctor開発機能一覧 OpenStackに７つの新機能を開発した Consumer (VNFM, NFVO) 5. Notify Error プロジェクト名OPNFV Doctor Nova Controller Controller Controller 2 Resource Map NFVI （クラウドインフラ） Monitor Monitor Monitor Title Status Owner Lead Developer Event Alarm Evaluator Code merged in Liberty Ryota (NEC) Ceilometer: Ryota (NEC) New nova API call to mark nova-compute down Code merged in Liberty Tomi (NOKIA) Support forcing service down Code merged in Liberty Tomi (NOKIA) 4 Get valid server state Code merged in Mitaka Tomi (NOKIA) 5 Add Notification for service status change Code merged in Mitaka Balazs (Ericsson) 6 Push Type Data Source Driver Code merged in Mitaka Masahito (NTT) Doctor Data Source Driver Code merged in Newton Masahito (NTT) 1 2 3 7 © 2016 NTT DOCOMO, INC. All Rights Reserved. 5 4. Notify all OpenStack function 0. Set Alarm 4 1 Notifier 3 Ceilometer+Aodh 3. Update State 2. Find Affected 1. Raw Fault Alarm Conf. 4. (alt) Notify 6 7 Inspector Failure Congress Policy Description Implementation of new alarm evaluator to immediately notify consumers of fault events Link https://blueprints.launchpad.net/ceil ometer/+spec/event-alarmevaluator Nova: Roman (Intel) API to set compute nodes to down / up https://blueprints.launchpad.net/no va/+spec/mark-host-down Nova client: Carlos (NEC) Client-side implementation of above https://blueprints.launchpad.net/pyt hon-novaclient/+spec/supportforce-down-service To get host status information when consumer queries for VM instance detailed information Notification of maintenance Nova: Balazs actions on e.g. compute nodes to (Ericsson) consumers This feature enables Congress to Congress: Masahito receive data from another (NTT) service. Congress: Masahito Push Type Data Source Driver (NTT) adaptation for Doctor Nova: Tomi (NOKIA) © 2008 NTT DOCOMO, INC. All rights reserved. https://blueprints.launchpad.net/no va/+spec/get-valid-server-state https://blueprints.launchpad.net/no va/+spec/service-status-notification https://blueprints.launchpad.net/co ngress/+spec/push-typedatasource-driver https://review.openstack.org/#/c/3 14915/ 18 オープンスタックのアップグレード 要求-2 • 今現在は、OpenStackのlive updateは、リリース スキップすることができない リリースアップグレード Kilo Liberty Mitaka Newton リリースアップグレード サービス中断なく、リリーススキップしてアップグレードしたい © 2016 NTT DOCOMO, INC. All Rights Reserved. © 2008 NTT DOCOMO, INC. All rights reserved. 19 アクセスコントロル 要求-3 • オペレーション間のアクセスとパーフォマンス制御が必要 VNF: 仮想化されたノード instantiate (VNF_a) VNFM_a VNFM_b VNF_a VNF_b ハイパーバイザ ハイパーバイザ ハイパーバイザ ハードウェアサーバ ハードウェアサーバ ハードウェアサーバ heal (VNF_b) クラウド マネジャー NFVI（クラウド基盤） heal > instantiate 人手による制御によりコスト増大、オペレーション効率化の限界 © 2016 NTT DOCOMO, INC. All Rights Reserved. © 2008 NTT DOCOMO, INC. All rights reserved. 20 OPNFV Promiseプロジェクト 要求-4 • リソースの予約は、テレコムオペレーションの基本機能 Promise Project 目的：OpenStack内、リソース(Compute, Network, Storage)予約機能の実現 参加社: NEC, HPE, Ericsson, NTT, DOCOMO他 NFVO 予約依頼 リソース量（CPUコア数、バンド幅他） 開始、終了時間 NFVI OpenStack 今後の予定：Blazarプロジェクトの加速によりリソース予約機能の実現 https://wiki.opnfv.org/display/promise © 2016 NTT DOCOMO, INC. All Rights Reserved. © 2008 NTT DOCOMO, INC. All rights reserved. 21 結び NFVの導入にオープンソースソリューションが大いに活用できる OpenStackは既に導入実績がある OPNFVプラットフォームは更なる実証実験が必要 テレコム独自のオペレーション項目がある オープンソースソリューションに入っていない場合は、独自開発によって コストが増大してしまう 障がい回復機能、リソース予約機能、任意のリリース間のライブアップデート、 オペレーション順序制御機能 オペレーションの自動化が大きな課題 テレコム向けのオープンソースソリューション開発には標準仕様が重要 ETSI NFV仕様準拠のソリューションの汎用性が高くなる © 2016 NTT DOCOMO, INC. All Rights Reserved. © 2008 NTT DOCOMO, INC. All rights reserved. 22 ありがとうございました THANK YOU Ashiq Khan：[email protected] © 2016 NTT DOCOMO, INC. All Rights Reserved. © 2008 NTT DOCOMO, INC. All rights reserved.
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