OpenFlowとは

OpenFlow

「SDNとは?」という記事でも書きましたが、OpenFlowはSDNを 実現するための技術の1つです。

SDNとは?

逆にいえば、SDNを実現するためには必ずしもOpenFlowが 必要というわけではなく、SDNを実現出来ればどんな技術であっても それはSDNです。

OpenFlowがこれだけ騒がれている理由は、ネットワーク機器の制御や管理を、 ユーザーが作成するソフトウェアで自由に実施出来るようにするという考えを 実現するために開発が始まったことが大きな理由です。

ベンダー独自の技術ではなく、どんな機器でも自由に扱えるようなオープンな 技術を活用できるようにしようという目的で開発された技術がOpenFlowです。

OpenFlowの仕組み

OpenFlowは、ONF(Open Networking Foundation)が策定しているプロトコルで、 「送信元 / 宛先MACア ドレス」や「プロトコル」 など、 レイヤー1からレイヤー4までの情報を使って、経路制御が可能なプロトコルです。

OpenFlowの設計思想は大きく以下の4つになります。

  • CプレーンとDプレーンの分離
  • Cプレーンをネットワーク機器から外だしして、 ソフトウェアで構築(OpenFlowコントローラ)
  • CプレーンとDプレーン間のやり取りの手法を明確化して、 CプレーンからDプレーンを制御出来るようにする(OpenFlowプロトコル)
  • Cプレーン上で、データ転送制御の実行するアプリケーションを 開発出来るようにAPIをユーザーに公開

OpenFlowは、ネットワーク経路制御を行う「OpenFlowコントローラ」と、 ネットワークのデータ転送を行う「OpenFlowスイッチ」、 OpenFlowコントローラとOpenFlowスイッチがやり取りする「OpenFlowプロトコル」で 構成されています。

sdn07

OpenFlowの標準化

OpenFlowはONF(Open Networking Foundation)で標準化を進めていますが、 ONFで標準化されているのは、Southbound Interfaceの OpenFlowプロトコルの仕様のみです。

「OpenFlowコントローラ」「OpenFlowスイッチ」に関する標準化はしていません。 そのため、製品ベンダーは「OpenFlowコントローラ」「OpenFlowスイッチ」に OpenFlowプロトコルの実装以外に独自機能を実装するパターンがほとんどです。

また、Northbound Interface部分については、 現在OpenFlowとしての標準化を進めていますが、 2014年6月時点で標準化は完了していません。

OpenFlowコントローラ

OpenFlowコントローラーは、経路制御の情報(フローテーブル)を OpenFlowスイッチに送信することで、各OpenFlowスイッチを一元的に管理します。

OpenFlowはONFが標準化を進めているので、ONFが提唱している SDNフレームワークのコンセプトと同じように、CプレーンとDプレーンを分離して、 Cプレーンをネットワーク機器から分離します。

openflowコントローラ

分離したCプレーンの機能をOpenFlowコントローラが担います。

OpenFlowコントローラでは、ネットワーク制御を詳細に実行するための機能として 以下のような機能を備えています。

・フローテーブル情報の算出 ・ネットワークの仮想的な分割の方法 ・データ転送状況 ・状態の監視 ・API

OpenFlowの全体的な仕組みは以下の図の通りです。

sdn08

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