1. No category

（2-F）
事例にみるSDNを用いた
ネットワーク仮想化のメリット
2014年7月10日
NEC
SDN戦略本部 シニアエキスパート
宮永 直樹
Agenda
▌ はじめに
▌ SDN/OpenFlowに関する最新動向
▌ 活用事例にみるSDNのメリット
▌ SDNへの移行～全部機器を入れ替えないといけないの？～
▌ Interop Tokyo 2014のデモにみるSDNの将来
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SDN（Software-Defined Networking）とは？
▌SDN・・・ ネットワークをソフトウェアで動的に制御すること、
およびそのアーキテクチャ
これまで
ネットワーク専用機器による
ネットワーク制御とデータ転送処理
が一体となった静的なネットワーク
これから
ネットワーク制御とデータ転送処理を分離
汎用サーバ上のソフトウェアで
データ転送処理のみを行う機器を動的に制御
ネットワーク制御
ソフトウェア
分離
＆
動的制御
汎用サーバ
データ転送処理
ネットワーク制御機能を持つ専用機器
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データ転送処理のみを行う機器
SDNの適用例①：災害に強い社会インフラの実現
▌災害時に、安否確認が集中する場合でも、ICTサービス配分を動的に
変更することで、メール・音声通話を優先させる
通常時
災害時
音楽配信
動画配信
音楽配信
メール
動画配信
ソフトウェアで
サービス配分を
動的に変更
メール
音声通話
音声通話
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SDNの適用例②：使いやすい社会インフラの実現
▌ネットショップのセールやキャンペーンでアクセスが急増する場合でも、
ネットワークを最適に制御することで、スムーズな利用が可能に
現在
SDN化
つながらな～い！
セールが終了
しちゃう！
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買えた！
SDNの領域
▌NECはハードからソフトまで幅広い環境をSDN領域と定義
 SDN：ネットワークを制御するソフトウェア/アプリケーションを含むSL全般
 OpenFlow：スイッチをコントロールするプロトコルの標準（技術標準）
アプリケーション
サーバ管理ソフト
ソフト
NW管理ソフト
装置
（ハード＋ソフト）
OpenFlow
スイッチ
ハード
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OpenFlow
コントローラ
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NECが考える
SDN領域
ProgrammableFlow
技術の製品化領域
(UNIVERGE PFシリーズ)
OpenFlowで定義された
プロトコル標準化の領域
OpenFlow/SDNの標準化動向
▌スタンフォード大学のClean Slate ProgramからOpenFlowの開発研究へ。
▌標準化団体ONFからオープンソースOpenDaylight、キャリア系のNFVなど
SDNの動きが活発化
2008
2009
2010
2011
2012
2013
★世界初SDN製品発売
ＮＥＣ
OpenFlowの研究開発
ＮＥＣ
OpenFlow Switch Consortium
ｽﾀﾝﾌｫｰﾄﾞ大学
Clean Slate
Programに参加
Open Networking Foundation
OpenFlow仕様策定・標準化
ＮＥＣ
Open Networking
SDN研究開発
Research Center
*2
SDNソフトウェアのOSS活動
ＮＥＣ
Open
Daylight
ＮＥＣ
通信事業者によるSDN標準化活動
*1 OpenFlow ： ネットワークを制御するプロトコルの標準 *2 OSS : Open Source Software
*3 ISG : Industry Specification Group
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NFV
ISG *3
Open Networking Foundation
▌ONFの構成
 2011年3月に設立、150社が加盟（2014年5月時点）
 OpenFlowの標準スペックを策定（現在のスペックは1.4）
 議論は基本的に非公開、グループ会社で1票の投票権
・Board：
Google, Facebook, DT, Verizon, Microsoft,
NTT Communications, Yahoo, GoldmanSachs,
Stanford, UC Berkeley, D.Pitt(Executive Director)
・TSG：
Broadcomm, NTT Communications, Microsoft,
BigSwitch, Google, HP, Cisco, GoldmanSachs,
Stanford
・Council：WG議長とE.D.で構成
・WG構成（WG議長）：
Extensibility WG (HP)
Configuration & Management WG (Microsoft)
Testing & Interoperability WG (IXIA)
Hybrid WG (CISCO)
Market Education WG (Ciena)
Architecture & Framework WG (Big Switch)
Forwarding Abstractions WG (Brocade)
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OpenDaylight Project
▌主要ネットワーク関連ベンダ18社により発足したLinux Foundationの
SDNのオープンソースプロジェクト（2013年4月8日）
▌参加企業が自社の持つSDN関連コードをプロジェクトに寄贈し、
SDNフレームワークの構築を進める
▌2014年2月、最初のソフトウエア「Hydrogen」をリリース済
発足メンバー（18社） :
Arista Networks, BigSwitch
Networks, Brocade, Cisco, Citrix,
Dell, Ericsson, Fujitsu, HP, IBM,
Intel, Juniper, Microsoft, NEC,
Nuage Networks, PLUMgrid, RedHat,
VMware
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Network Function Virtualization （NFV）
▌2012年10月ドイツで開催されたSDN and OpenFlow World Congressに
おいて、世界の大手13のキャリアがNetwork Function Virtualization （NFV）
に関するホワイトペーパーを発表
（AT&T, BT, CenturyLink, China Mobile, Colt, Deutsche Telekom, KDDI, NTT, Orange, Telecom Italia, Telefonica, Telstra, Verizon）
▌目的は、現状「専用装置」で構成されている固定／モバイルNWを「汎用サーバ上
の仮想アプライアンス」で構成することにより、コモディティ化すること
他、ベンダロックインの回避、コストの削減、標準化によるサービス追加・変更の
容易化など
▌ETSIの下部組織としてNFV を検討する
IndustrySpecification Group （ISG） を
立ち上げ
※メンバーはONFに近いメンバー
出典：http://portal.etsi.org/NFV/NFV_White_Paper.pdf
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キャリアインフラネットワークのNFV
▌汎用サーバ上にVMとして実装。ハードウェア（サーバ／ストレージ／NW）共通化
▌仮想アプライアンスの活用
▌サービスチェーニング FW→LB→IPS→VM
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SDNによるネットワーク市場の変化
▌水平分業型事業モデルへの変化
 プロプラ※・サイロ型垂直統合型のNWソリューションが水平分業型に変化
 IT領域で起きたオープン化・コモディティー化・OSS活用の変化とインターネット型
事業モデル・サービス/アウトソーシング化の変化が、急速にNW領域でも進展
▌NWとIT・アプリケーションの融合
 アプリケーションがNW制御機能を取り込んだ新たな顧客価値を生み出す
（IT系ソフトプレーヤがNW領域に参入）
 NW技術単体ではなく、NW技術とIT技術さらにアプリケーションも融合したビジ
ネスへ
▌OSSと共に市場形成
 ベンダーロックインを嫌うユーザコミュニティーの力学により、主要なソフト機能がOSS
によって具現化され、OSSの進展と同時にSDN関連ソフトウェア市場が顕在化
 垂直統合型の大手ベンダーと、OSSコミュニティーを活かしつつ部分的に自社ソ
フトウェア・ソリューションの事業化を志向するベンダーに分化
※プロプラ：クローズな環境で開発されているソフトウェア
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活用事例にみるSDNのメリット
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先行するSDN製品の提供
▌NECはSDN技術力と、企業・データセンター市場での長年の実績を活かし、
シンプルな運用を実現するSDN製品を提供
SDN対応製品
2013/6/10発表
「UNIVERGE PFシリーズ」
国内外での豊富な商用実績
パートナーとのオープンな連携を実現
世界初のOpenFlow製品
ネット
ワーク
最新仕様
OpenFlow1.3
対応製品販売
UNIVERGE PFシリーズ
2013/5/29発表
商用クラウド基盤で
いちはやく
OpenFlowベースの
SDNを実現
統合運用管理ソフトウェア
長年にわたる企業／データセンターへの運用実績
“シンプル運用”へのこだわり
豊富なクラウド運用での知見を実装した
クラウド基盤
IT
～運用を自動化～
WebSAM vDC Automation
UNIVERGE PF6800
＊グランプリ、準グランプリ受賞は、Interop Tokyo 2013
Best of Show Award People’s choice部門 （プロダクト部門）
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これまでのSDN事例／実証実験例
2014年7月現在
▌企業・団体での採用・実証実験がグローバルに加速
マーケット
企業
官公庁
テレコム
キャリア
国内
・日本通運
・金沢大学附属病院
・南日本情報処理センター
・ＮＥＣビッグローブ
・テレビ朝日
・東洋製罐グループホールディングス
・東日本旅客鉄道
・日本事務器
・西日本高速道路株式会社
・名古屋市立大学病院
・新日鉄住金ソリューションズ
・NTTコミュニケーションズ
（Bizホスティング）
（敬称略）
海外
・省庁
・研究機関
・大学
・流通業
・製造業
・スタンフォード大学
・放送局
・電機メーカー
・Selerity Corp （米国）
・商社
・システム
インテグレータ
・GenesisHosting （米国） ※
・Tervela （米国） ※
・Telefónica （スペイン）
・Portugal Telecom （ポルトガル）
・Myanmar Posts and Telecommunications
（ミャンマー連邦共和国）
・Cricket Communications （米国）
※：サービスプロバイダ
様々な企業・団体（100社以上）の実運用システム・実証実験で稼働中
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SDNの適用領域とメリット
Datacenter
仮想化基盤の
プロファイル化・自動化
③さらに迅速性向上
運用コスト削減
データセンター
追加はユーザの手で
②迅速性向上
運用コスト削減
仮想化基盤
セキュリティ向上
VM VM VM VM VM VM
データセンター内NW
データセンター間NW
①仮想化による機器統合
コスト削減
拠点間NW
企業LAN
物理に依存しない柔軟性
効率的なDR
Enterprise
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オフィス
事例にみるSDNのメリット：①ネットワーク仮想化による統合
▌データセンタへの適用
DC NW
（仮想化基盤）
DC NW
（FW統合）
公共
製造
某自治体A様
某製造業B様
住民情報系・OA系の2つのNWが存在
グループ会社のファイアウォールがたくさん
共有サーバ
住民情報系ネットワーク
住民
情報系
VM VM VM VM
LAN
VM VM VM VM
内部
情報系
OpenFlowファブリック
FW
OA系ネットワーク
FW
FW
各グループ会社
・業務サーバの仮想化基盤への統合に
あわせて、NWも物理統合。
・論理分離により従来通りのセキュリティを
確保。
・機器点数を2分の1以下に。
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共有サーバ
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FW
FW
プール
各グループ会社
・NWのファブリック化にあわせて、ファイア
ウォールも統合。
・ファイアウォールを数十台から2台に。
（おさらい）なぜ今、ネットワーク仮想化が話題なのか？
DC NW
（仮想化基盤）
▌弊社セミナーでのアンケート結果
“今後5年間で社内システムにおける仮想化の進行度は？”
2012年2月
NEC、VMware、EMCセミナ
2013年7～9月
NEC/VMware仮想化サミット
課金や自動化、 不明
セルフ化 ④⑤
不明
課金や自動化、
セルフ化
24%
④⑤
4%
③7%
仮想化
共通基盤
①
36%
②
29%
ステップ
全社規模の
アップ
仮想化
5%
一部仮想化
ステップ
アップ
仮想化
共通基盤
増加中
③
17%
16%
①
32%
一部仮想化
②
30%
全社規模の
仮想化
※出展：2012年、2013年度に実施したNECの仮想化関連セミナーアンケート結果
多くの企業で「仮想化共通基盤」を検討、ネットワークも見直しへ
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事例にみるSDNのメリット：①ネットワーク仮想化による統合
▌オフィスLANへの適用イメージ
 ポリシーの異なる多数のネットワークを一元的に収容
フロアの使い方
共用部
関連会社A
関連会社B
必要なネットワーク
情報系ネットワーク
特定システム向け
個別ネットワーク
関連会社A用
ネットワーク
関連会社B用
ネットワーク
社員
ゲストユーザ用
共用部
オフィス
LAN
仮想ネットワークの利用例
【用途別】
・ゲストユーザ、イベント来場者
・請負社員、開発委託会社
・BYOD
【業種による用途例】
・大学/研究機関
事務用＆教研用
・地方公共団体
住民情報系＆内部情報系
・製造業・流通業
情報系＆基幹系＆開発系＆グループ会社
・金融系
情報系＆勘定系＆開発系
DMZ
・研究所・SIer
プロジェクトA、B・・・
地下
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運用監視
ネットワーク
・病院
電子カルテシステム、眼科、麻酔科・・・
事例にみるSDNのメリット：①ネットワーク仮想化による統合
▌自営網及び広域網への適用
New!!
広域網
2014年2月24日NECプレスリリースより
2014年5月7日NECプレスリリースより
NEC、JR東日本 東京駅でSDNを
活用した駅構内共通ネットワークを構築
NEC、NEXCO西日本にSDNを
活用した基幹ネットワークを構築
～鉄道業界で世界初、駅構内にSDNを
導入し、環境変化に柔軟に対応～
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～道路業界で世界初、SDNで災害対応の
強化や柔軟なサービス拡充を実現～
事例にみるSDNのメリット：②追加はユーザの手で
▌プール化によりネットワークの追加はユーザ自身で可能
DC NW
 欲しいときにすぐ追加が可能、運用コスト削減
Before
手動設定（マニュアル運用）
業務システム
After
複雑な部分（冗長経路など）を
オートマ化
業務システム
ユーザ
ユーザ
仮想ネットワーク
ネットワーク
ベンダ
NW SE
構築も追加も複雑な冗長設計
神経質な作業
複雑な冗長設計が必要であり、追加作業でも
専門的な知識を持ったベンダSEが必要
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オフィス
LAN
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物理ネットワーク
論理的な追加はとても簡単
ベンダ
NW SE
物理NWの構築はSEが実施
追加作業なら専門的な知識を持たない
ユーザや派遣社員でも運用可能
事例にみるSDNのメリット：②追加はユーザの手で
▌設定変更のコスト比較
オフィス
LAN
設定変更対象のスイッチ：20台の場合
従来型のネットワーク：9日間
夜間/土日の作業
作業着手
事前打合せ
現地サーベイ
ヒアリング
N日
事前打合せ
現地サーベイ
ヒアリング
N日
SDN：2日間
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ネットワーク設計
コンフィグ作成
設定作業
5日間
3日間
2日間
ネットワーク
設計
設定
作業
1日
1日
平日昼間の作業
事例にみるSDNのメリット：③自動化による迅速性
▌事業者は迅速性を特に重視
▌NEC Cloud IaaSでのSDN利用事例
DC NW
（仮想化基盤）
 仮想サーバと仮想ネットワークをプール化
 一連のプロビジョニング作業を自動化
▌プロビジョニング最短５分
リソースプール
セルフサービス
ポータル
仮想ネットワーク
A社向け
仮想サーバ
コントローラ
サーバ
C社向け
ストレージ
利用者
仮想ネットワーク
コントローラ
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迅速な
仮想ネットワーク
B社向け
作成
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物理ネットワーク
ネットワーク
ネットワーク
初期費＋運用費
約50％削減
【参考】NEC Cloud IaaSの２つのサービス
▌2014年4月25日サービス開始
▌2つのサービスにより広範なニーズへの対応を実現
 スタンダード
：コストパフォーマンスに優れ、並列処理に向いたサービス
 ハイアベイラビリティ：サーバ単体で高性能・高信頼を実現するサービス
スタンダード （ＳＴＤ）
ハイアベイラビリティ （ＨＡ）
特長
高いコストパフォーマンス
高性能・高信頼
稼働率目標
99.95%
99.99%
CPU性能範囲
1.4NCU×1vCPU～1.4NCU×6vCPU
2NCU×1vCPU～4NCU×8vCPU
リソース調達時間
5分～（ポータル申し込み後）
15分～（ポータル申し込み後）
価格
6,700円／月 ～ （※1）
（課金単位：月、時間）
10,900円／月～ （※2）
（課金単位：月、時間）
適する用途
クラウド基盤
ソフトウェア/
ハードウェア
・Ｗｅｂサーバ群
・大規模並列処理サーバ群
・期間限定の利用（開発・評価環境）
・１トランザクションが軽いＡＰサーバ群
ＯＳＳ （ＯｐｅｎＳｔａｃｋ他）/
NECデータセンター専用省電力高集積サーバ
・高性能検索サーバ
・基幹業務などサーバ単体での高信頼性を
求めるシステム
・１トランザクションが重いＡＰサーバ群
NEC製品（WebSAM他）/
NEC製品（EXPRESSサーバ、iStorage）
※１ ＳＴＤの最小構成： 1.4NCU x 1vCPU 、4GBメモリ 、100GB システムディスク
※２ ＨＡの最小構成 ： 2NCU x 1vCPU、2GBメモリ、100GB システムディスク
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SDNへの移行
～全部機器を入れ替えないといけないの？～
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オフィス
LAN
ＳＤＮへの移行：レガシースイッチとの組み合わせ
▌仮想ネットワークとネットワーク認証（従来技術）の組み合わせ
インターネット
仮想ネットワーク
開発系ネットワーク
・MACアドレス認証
・Web認証
・802.1X認証
社員
請負会社社員
基幹系ネットワーク
情報系ネットワーク
適切な仮想ネットワークへ
（Dynamic VLAN）
レガシースイッチ
認証サーバ
（RADIUS）
ActiveDirectory
サーバ
悪意のある人
どんなユーザがつながってきても、認証により適切な仮想ネットワークへ自動的にマッピング。
フロア移動や、レイアウト変更を行っても、ネットワークの設計変更/設定変更を行う必要がない
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ＳＤＮへの移行：移行ステップ
▌マイグレーションステップ例
1. DCのサーバ接続ネットワークをSDN化して機器集約し、設備コスト削減
2. LANのエッジにレガシースイッチを活用してSDN化して、運用コスト削減
3. DCバックボーンとDC間WANにSDNを適用し、回線利用効率を最適化
メインデータセンター サブデータセンター
拠点拡大
運用コスト
削減
DC・本社間
WAN SDN化
設備コスト
削減
LAN
エッジ置換
LAN
エッジ置換
DCのサーバ
接続SW統合
DCのサーバ
接続SW統合
DCのサーバ
接続SW統合
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SDN
本社
支社
SDN
SDN
製造拠点
販売拠点
SDNによる自動化へのアプローチ
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インフラ構築のネックは？
▌ネットワークがインフラ構築のネック
数分
企画
要件定義
インフラ
設計
（サーバ・ネットワーク設計）
５日間
サーバ
構築
空白の時間
接続
ネットワーク
構築
２週間
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運用
従来：インフラ構築に必要な作業（２週間）
▌ネットワーク技術者と構築作業者による作業が必要
ネットワーク
技術者
データセンター
構築作業者
（１）必要なリソースを決定
ex)ルータ、スイッチ
ロードバランサなど
（３）ＩＰアドレス、ＶＬＡＮ番号など
機器の数だけ払い出す
（５）サーバとネットワークを接続
ex)サーバ１台づつに
ルーティング設定などが必要
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（２）リソースを確保し接続
（４）機器１台ずつに
ログインして設定
仮想化基盤の自動化へのステップ
▌これからは標準化（プロファイル化）して自動化へ




従来はシステム個々にFirewall・Load Ballancerを用意
ネットワーク設計、設定、テストを個々に実施
仮想化を契機に、標準化してプロファイル化
サーバとネットワークのリソースプロファイルを選択
従来
仮想化
標準化
システムの要件確認
システムの要件確認
システムの要件確認
物理設計
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論理設計
論理設計
設定
設定
テスト
テスト
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自動化へ
プロファイルの選択
テスト
自動化へのステップ：自動化のイメージ
去年までの話
▌ IaaS利用者はWebベースで、必要なリソースを入力
▌仮想ネットワークもいくつ欲しいかを入力しておき、
各VMがどの仮想ネットワークに接続するかを指定
セルフサービスポータル画面イメージ
仮想マシン申込みフォーム
サービス選択メニュー
IaaS利用者
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自動化へのステップ：自動化のイメージ
去年までの話
▌サーバ・ネットワークの一括プロビジョニング
 Firewallやロードバランサも含めて、仮想ネットワークの生成や設定を自動化
WebSAM
vDC Automation
テナント契約時
ProgrammableFlow
VTN作成
ファイアウォール
ロードバランサ
仮想ＮＷ作成
仮想FW作成
仮想LB作成
仮想マシン作成
vRT・vBR作成
VLink設定
FW・VLAN接続
FW設定
LB・VLAN接続
LB設定
SV作成
サーバ
LB設定
仮想SV
ロードバランサ
ファイアウォール
VTN
PFC
仮想FW
ProgrammableFlow
vRT
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仮想LB
FW設定
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vBR
VLAN設定
自動化へのステップ：プロファイルの選択のイメージ
NEW!
▌サーバやネットワークのリソースをパターン化
 どのデータセンターにリソースを割り付けるか、プロファイルをチェック
基幹システム竹
ファイアウォール：あり
ロードバランサ：あり
サーバ（VM）：Web
ストレージ：あり
データセンター
リソースプロファイル アクティブ スタンバイ
東京データセンター 基幹システム竹
□
✔
大阪データセンター 基幹システム竹
□
□
□
✔
サービス利用者
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自動化へのステップ：プロビジョニングのイメージ
NEW!
▌DCへのプロビジョニングのイメージ
WebSAM 広域インフラ管理
サービス
利用者
WebSAM
Cloud Manager
UNIVERGE PF6800
Network Coordinator
サービスレイヤ
論理レイヤ
ネットワーク
プール
アプライアンス
プール
東京
WebSAM vDC
Automation
FW
FW
Storage
Storage
SV
SV
物理プール 東京１
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PFS
LB
物理プール 東京２
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FW
PFC
PFC
PFS
アプライアンスプール
サーバプール
サーバプール
物理レイヤ
ネットワークプール
大阪
WebSAM vDC
Automation
PFS
LB
Storage
SV
物理プール 東京１
FW
PFS
LB
Storage
SV
物理プール 東京２
LB
自動化へのステップ：DRのイメージ
NEW!
▌DR時の切り替わり
 スタンバイのデータセンターのリソースプロファイルをクリック
基幹システム竹
ファイアウォール：あり
ロードバランサ：あり
サーバ（VM）：Web
ストレージ：あり
データセンター
リソースプロファイル アクティブ スタンバイ
東京データセンター 基幹システム竹
□
大阪データセンター 基幹システム竹
□
✔
□
✔
□
サービス利用者
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自動化へのステップ：DRのイメージ
NEW!
▌DR時の切り替わりイメージ
WebSAM 広域インフラ管理
サービス
利用者
WebSAM
Cloud Manager
UNIVERGE PF6800
Network Coordinator
サービスレイヤ
論理レイヤ
ネットワークプール
東京
WebSAM vDC
Automation
ネットワーク
プール
アプライアンス
プール
大阪
WebSAM vDC
Automation
アプライアンスプール
サーバプール
物理レイヤ
サーバプール
FW
FW
PFS
Storage
Storage
SV
物理プール 東京１
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PFS
LB
SV
物理プール 東京２
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FW
PFC
PFC
PFS
LB
Storage
SV
物理プール 東京１
FW
PFS
LB
Storage
SV
物理プール 東京２
LB
Interop Tokyo 2014 SDI ShowCase NECデモ概要
•OpenStack＆OpenFlowを使ったネットワークサービスのオーケストレーション（参考出展）
•DC間のSDN化によりクラウド運用を自動化するソリューション
•OpenFlow相互接続検証
アプリケーション（オーケストレータなど）
Northbound API
ネットワークコントローラ
UNC
UNIVERGE PF6800
Network Coordinator
OpenFlowコントローラ
UNIVERGE PF6800
Southbound API
Southbound API
OpenFlowスイッチ
UNIVERGE PF5240
Brocade、Dell、HP、IBMなど
の各社OpenFlowスイッチ
マルチベンダOpenFlowネットワーク
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まとめ
▌見えてきた！エンタープライズでのSDNのメリット
 機器統合によるコスト削減
 ネットワーク追加をユーザの手で
 レガシーネットワークとの併用による移行ステップも
▌データセンターでのSDNの事例も増加！
 迅速性が一番のメリット
 サーバ・ネットワークのプロファイル化・自動化が今後のカギ
▌OpenFlow
 マルチベンダで商用を目指して相互接続を実施
 OpenDaylightというオープンソースの登場
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未来に向かい、人が生きる、豊かに生きるために欠かせないもの。
それは「安全」 「安心」 「効率」 「公平」という価値が実現された社会です。
NECは、ネットワーク技術とコンピューティング技術をあわせ持つ
類のないインテグレーターとしてリーダーシップを発揮し、
卓越した技術とさまざまな知見やアイデアを融合することで、
世界の国々や地域の人々と協奏しながら、
明るく希望に満ちた暮らしと社会を実現し、未来につなげていきます。
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