OpenStack実運用の課題からひもとくNeutronとSDNの関係：いま覚えておくべきNeutronの基本（3）（3/3 ページ）

» 2015年04月10日 05時00分公開

OpenDaylightとの連携を題材に実装を見てみる

　それでは実例として、OSSのSDNコントローラーである「OpenDaylight」と連携する部分のソースコードを簡単にのぞいてみましょう。図5にOpenDaylightのTypeドライバーの実装（冒頭部分）を示します。

図5　OpenDaylightのTypeドライバーの実装（冒頭部分）

　図5には、OpenDaylightのMechanismドライバーのひな形に存在していた「create_network_postcommit()」などの処理が見られます（図5の144行目～）。これはHorizonでネットワークを作成した後に呼び出される処理です。

　この処理の先がどうなっているかをたどると、図6にある「sync_single_resource()」という処理に行き着きます。

図6　OpenDaylight Typeドライバーの「sync_single_resoudrce」処理実装の抜粋

　注目すべきは、図6の267行目と280行目にある「self.sendjson(….)」という処理の呼び出しです。これはOpenDaylightのREST APIを呼び出す処理を記述している箇所です。その他の処理と合わせると「sync_single_resource()」の処理は、「必要な前提条件を調べてデータを組み立てて、適切なOpenDaylihgtのREST APIを呼び出す」という内容になっていることが分かります。

　このように、SDN製品のNeutronプラグインの実装を見ていくと、Horizonでのネットワーク登録などのイベントに対応して、RESTで必要な情報をSDNコントローラーに伝えるという実装が多く見られます。

　では、以降で具体的にどのような連携が可能なのかを見ていきましょう。

NeutronとSDNコントローラ連携の実際

　ここからは一般的な見解ではなく筆者の個人的な分類ですが、Neutronと連携するSDN製品には「補完型」と「代替型」の二つのアプローチがあると考えています。以降では、この分類に即して見ていきます。

　補完型のSDN製品とは、Neutronが動作するのに必要なネットワークの実装を自動で行い、ネットワークの冗長化やVLANリソースの問題など、Neutronに欠けている機能をSDN側で補うものを指します。補完型のSDN製品を利用する場合、これまでの連載で解説してきたNeutronの機能やコンポーネントを大きくは変更しません。Neutronのネットワーク機能に不満はないが、冗長性や管理性、パフォーマンス向上の観点からSDN製品を採用したい方に向いています。

　一方、代替型のSDN製品はNeutronの機能とコンポーネントを置き換えることで、上記の問題解決はもちろん、より高度な機能や冗長性、管理性を提供します。これまでの連載で解説してきたOpen vSwitchやNamespaceなど、全てのコンポーネントを入れ替える製品も存在します。

　図7は、Neutronの標準構成とNuage Networks社のNeutronプラグインを組み込んだ場合のOpenStackネットワークの実装の違いを表したものです。

図7　Neutronの標準構成（左）と「代替型」SDN製品の実装例（右）（クリックで拡大）

　Nuageを使った構成では、全てのNeutronコンポーネントが「Nuage VRS」という単一のコンポーネントで置き換えられています。このNuage VRSはOpen vSwitchに相当する仮想スイッチですが、ルーティングやNATなどの機能も内蔵しているので、Open vSwitchやNamespaceなどのコンポーネントやネットワークノードも不要になっています。

インスタンス生成時の動作

　では、代替型SDN製品の場合、インスタンスを生成する際にOpenStackとNeutronプラグインがどのように動作しているかを見てみましょう（図8）。

図8　代替型SDN製品でインスタンスを生成する場合のNeutronプラグインの動作（クリックで拡大）

　OpenStackのHorizonで利用者がネットワークの設定を行い、仮想マシンインスタンスを作成すると、HorizonはNeutron APIを利用して「Neutronサーバー」にネットワーク作成の指示を出します（1）。指示を受けた「Neutronサーバー」は「Neutronプラグイン」を利用してSDNコントローラーにネットワーク作成の指示を出します（2）。SDNコントローラーはVRSと物理ネットワークに指示を出し、必要なネットワークを作成します（3）。

　必要なネットワークの作成が終わるとNeutronサーバーはコンピュートノード（Nova）に通知を出します（4）。通知を受けるとコンピュートノードはインスタンスをネットワークに接続して動作を開始します（5）。

　内部の挙動は複雑に見えますが、実際の設定作業自体はシンプルです。利用者がHorizonでネットワークを設定すると、Neutronプラグインを通じてSDNコントローラー側にも同じネットワーク設定が反映されます。この状態でSDNコントローラー側の設定画面を用いることで、Horizon側では設定できないような、さらに細かな設定を行うことができます（図9）。