JGN-X: SDN and cloud testbed in Japan Shinji Shimojo NICT/Osaka U - - PowerPoint PPT Presentation

JGN-X: SDN and cloud testbed in Japan

Shinji Shimojo NICT/Osaka U 2012.11

New Generation Networking and its testbed SDN How does it help to improve cloud? Find some scinario on testbed in collaboraiton

• Future&Networks

2011 $

• Joint call with EU

Fukuoka Hiroshima Okayama Osaka Nagoya Sendai NICT Koganei Korea USA TH SG HK OpJcal ¡Testbed

■Koganei-­‑Otemachi-­‑Hakusan ■Oteamchi～Otemachi

InternaJonal ¡Circuit InternaJonal ¡ Circuit

40Gx2 40G 40G 10G 10G 10G

Wireless ¡Testbed Sapporo 40G 10G 1G DF Example

10Gx2 10Gx2 10G 10G 1G

Kanazawa

10G

Tokyo

JGN-­‑X ¡Network ¡infrastructure ¡Overview

VLAN ¡Testbed ¡Network

VN VN VN VN OF OF OF OF OF

Virtual Node Plane Openflow Plane RISE DCN Plane

DCN DCN DCN DCN

Physical ¡L1(OpJcal ¡Testbed) ¡ Network ¡Layer L2(VLAN)・L3(IP)NetworkLayer New ¡GeneraJon ¡Network ¡Layer （Partnership ¡Service ¡R&D ¡Environment)

StarBED3

VN VN VN OF OF OF OF OF OF DCN DCN DCN OF OF OF VN VN VN OF

5

What is the StarBED (*BED) ?

• It's an Internet/Ubiquitous

System Emulator/Simulator

• Re-configurable cluster supporting

various user requirements

• Large scale
• over 1000 PCs

Shinsuke Miwa

6

Concept of StarBED

• Verification using Accurate Emulation
• Verify Actual Running-Codes as in Operate, in Wall-Clock
• PC, Embedded System, ...etc.
• Large Emulation Capacity
• PC level: 1000 Physical nodes (over 10K using

VM)

• Micro-sensor level: over 1million nodes
• Configurable Network topology
• Flexible L2 topology configuration using Redundant network switches and

VLAN

• L3 Routing emulations
• PC-based routers
• Installation of commercial routers at plug-in points
• External connectivity
• External connectivities are available for both:
• Control Path/Simulation Data Path
• Connection to:
• JGN-X (10GbE), JAIST (10GbE), and WIDE Project (10GbE)

Shinsuke Miwa

• Network

Virtualization

• Programability on Network

New Generation Network Technology

• ID/Locator Separation
• Contents Oriented Network
• In Network Processing
• Optical Networking
• Wireless Networking

SDN= Software Defined Network

Software Defined Network

Control Plane

Software Defined Network

Control Plane

Software Defined Network

• Vnode/Corelab
• Openflow
• NSI

C control Control control Control Plane

path aggrigation for maintenance

Control Plane

SDN makes network design easy

• SDN gives you
• programability of network design
• central control of all network device
• network virtualization
• Network Operation and configuration becomes centralized.
• Effective sharing of resources brings reduction of CAPEX&OPEX.
• Advanced network control such as
• path aggregation for maintenance
• selective use of network appliance
• dynamic path addition for scale out

Our challenge

• Is SDN possible in wide area
• Technology
• Management
• Business model

2012/7/17 Eiji ¡Kawai

RISE: ¡OpenFlow/SDN ¡Testbed

• A ¡large-­‑scale ¡OpenFlow/SDN ¡testbed ¡on ¡JGN-­‑X

–for ¡researchers, ¡students, ¡engineers, ¡operators, ¡…

• Challenges

–IniPally, ¡demonstraPon ¡of ¡wide-­‑area ¡deployment ¡of ¡ OpenFlow ¡technology ¡(since ¡2009)

• Design ¡of ¡under-­‑lay ¡network ¡architecture ¡(tunneling)
• Know-­‑hows ¡in ¡shooPng ¡OpenFlow ¡network ¡troubles

–Now, ¡development ¡of ¡OpenFlow ¡testbed ¡with ¡…

• User ¡isolaPon ¡that ¡allows ¡user-­‑defined ¡controllers
• InterconnecPon ¡of ¡various ¡testbed ¡faciliPes ¡such ¡as ¡network ¡

emulator, ¡wireless/opPcal ¡network ¡testbed, ¡cloud ¡infrastructure, ¡…

14

kote2 kote1 kote-­‑ex4200-­‑1 kote-­‑gs4k-­‑1 note-­‑gs4k-­‑1 note2 note1

kkanazawa-­‑gs4k-­‑1 nnagoya-­‑gs4k-­‑1 ndojima-­‑gs4k-­‑1 ksendai-­‑gs4k-­‑1 nokayama-­‑gs4k-­‑1 nfukuoka-­‑gs4k-­‑1

ksendai2 ksendai1 kkanazawa2 kkanazawa1 nfukuoka2 nfukuoka1 ndojima2 ndojima1 nnagoya2 nnagoya1 nokayama2 nokayama1

JGN-­‑X ¡links Q ¡in ¡Q ¡trunk ¡links OpenFlow-­‑enabled ¡vlan ¡links mgmt ¡and ¡sec-­‑chan ¡seg. ¡links

RISE ¡infrastructure ¡(v1.0)

E-OFS D-OFS 15

9

Interop ¡Tokyo ¡2012 ¡DemonstraPon

Demonstra,on ¡Scenario:

• Malicious ¡traffic ¡comes ¡

in, ¡and ¡sampling ¡detector ¡ finds ¡suspicious ¡traffic ¡ flow

• Detector ¡sends ¡alert ¡to ¡

RISE ¡OpenFlow ¡Controller

• RISE ¡Controller ¡copies ¡

suspicious ¡flow ¡to ¡DPI ¡ machine

• RISE ¡Controller ¡drops ¡the ¡

flow

DPI

RISE OF Controller

(2)COPY (4)DROP (3)Detection by Deep Packet Inspection Malicious Traffic comes in

Sampling Detector

(1)Alert to Controller

Open vSwitch Open vSwitch Open vSwitch Open vSwitch Open vSwitch Open vSwitch Open vSwitch Open vSwitch Open vSwitch

Openflow ¡Controller Trema ¡

(Sliceable ¡rouJng ¡switch)

Osaka ¡U AIST UCSD

Openflow ¡network

GRE GRE GRE GRE GRE GRE

VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM

Virtual ¡Cluster ¡A Virtual ¡Cluster ¡B

Courtesy ¡by ¡Ichikawa

14 ¡Nov. ¡2012 SC2012

DEMONSTRATIONS ¡@ ¡SC12

18

14 ¡Nov. ¡2012 SC2012

Towards ¡global ¡OpenFlow ¡testbed

19

RISE RISE

Bangkok Singapore Korea (Sapporo ¡snow ¡fes.)

OFELIA NDDI

• Inter-­‑connec,on ¡among ¡

OpenFlow ¡testbeds

– RISE, ¡OFELIA ¡(EU), ¡NDDI(US), ¡and ¡ some ¡Asian ¡countries.

• With ¡OFELIA, ¡starPng ¡from ¡using ¡

each ¡other’s ¡OF ¡testbed ¡by ¡ OpenVPN

• With ¡NDDI, ¡RISE ¡will ¡inter-­‑connect ¡

by ¡uPlizing ¡OESS

DemonstraPon ¡at ¡SC12

14 ¡Nov. ¡2012 SC2012

Integration of NSI and OpenFlow

Future ¡plan

• NSI ¡producPon ¡service ¡slate ¡

to ¡start ¡in ¡JGN-­‑X ¡for ¡ provisioning ¡inter-­‑domain ¡ transport ¡link. ¡

• ConnecPon ¡and ¡performance ¡

verificaPon ¡of ¡dynamic ¡ provisioned ¡network.

• Establishment ¡of ¡NSI ¡and ¡

SDN ¡integraPon ¡technology.

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• ApplicaPon ¡(Flow) ¡based ¡inter-­‑domain ¡route ¡selecPon ¡is ¡demonstrated ¡by ¡Integrate ¡OGF ¡

NSI, ¡OpenFlow ¡and ¡PerfSONAR ¡funcPons ¡to ¡realize ¡mulP-­‑domain ¡SDN.

• AutomaPc ¡path ¡selecPon ¡based ¡on ¡PerfSONAR ¡performance ¡measurement.
• Run ¡three ¡applicaPons ¡(A-­‑GOLE, ¡SDN, ¡Cloud ¡IMS) ¡at ¡the ¡same ¡Pme.
• Update ¡Web ¡services ¡interface ¡to ¡NSI ¡ConnecPon ¡Service ¡v2.
• Introduce ¡NSI ¡Disocvery ¡Service ¡ ¡v1 ¡to ¡publish ¡supported ¡services.

14 ¡Nov. ¡2012 SC2012

Cloud-­‑based ¡IMS

21

KDDI

Thailand JGN-X

RISE

NCU KUAS NCTU NTUST NCKU NCHC CHT-TL LA

Chicago

Collaborating with TWAREN

Planning to connect each SDN/OpenFlow testbed through US academic networks. (As of Nov.2012 : Connected via StarLight / PacificWave with L2 path)

JGN-X

Singapore JGN-X

In ¡house ¡sensor Mobile ¡sensor heterogeneous ¡sensor ¡network Wearable ¡ ¡device

Smart ¡X ¡= ¡Cyber ¡Physical ¡System

medical ¡sensor

• IoT (Internet of Things)
• billions of data sources, large scale data
• mobility, charn
• feature as a group or a set
• a new form of security and privacy

Cloud

Ongoing ¡research ¡project: Platform ¡for ¡the ¡real-‐‑–world ¡analysis

Crime Status Natural Disasters Accident Status Economic Status Crime PrevenPon Smart LogisPcs ObservaPons Health ¡cares Environmental Monitoring Disaster Managements MarkePng Analyze Sensor Data Analyze Contents Social Phenomenon

New-­‑generaPon ¡ICT ¡Services

Traffic Status Internet Collect Sensor Data Collect Contents Combine various kind of information sources Analyze status / phenomenon in the real- world

The ¡aim ¡of ¡the ¡project ¡is ¡to ¡provide ¡a ¡plagorm ¡for ¡real-­‑world ¡analysis ¡using ¡various ¡data ¡ sources ¡such ¡as ¡sensors, ¡contents ¡of ¡the ¡social ¡network ¡services, ¡etc.

24 Multilayer ¡Overlay ¡Network ¡by ¡SDN

Customizable !Overlay !Network

Cloud

Global Testbed is the field

Thank you Presented version is here! https://sites.google.com/site/sshimojo/talks