【SDNチャレンジ】 第10回 OpenDaylight動作編①

2015.6.19


OpenDaylightについて知ろう!

150616_curiousty.jpg

今回のテーマはSDNコントローラプラットフォームのOpenDaylightです。最近はユーザー会やカンファレンスといった活動も盛んに行われ、OpenDaylightの社会的認知度も益々向上している様に思います。

OpenDaylightとはJava言語で記述されたオープンソースSDNコントローラプラットフォームの事で、Linux Foundationが主体となり数々のSDN関係者が参画しながら開発が進められています。その目標は開発者が貢献かつ利用できる共通でオープンなSDNプラットフォームを構築することであり、OpenFlow以外のSDNプロトコルやネットワーク機能も併せ持ちながら、多くの SDN 機器を統合制御する実装に挑戦をしています。

OpenDaylightの最初のバージョンとしては「Hydrogen」が2014年2月にリリースされ、まだその歴史は始まったばかりです。しかし、同年9月に次バージョンとして「Helium」がリリースされ、かつ2015年6月には「Lithium」がリリース予定であり、機能増加や脆弱性への対応、それらを下支える参加コミュニティの強化を実現しながら、急成長を遂げています。

今回の記事では、まず現在の最新バージョンであるOpenDaylight「Helium」SR3のインストール方法についてご紹介します。その上でOpenFlow環境のエミュレーターであるMininetと連携させてみようと思います。

OpenDaylight「Helium」を使ってみよう

150617_OpenDaylight.png

それでは、以下の環境に対してOpenDaylight「Helium」のSR3をインストールしていきます。これまでUbuntuのバージョンは12.04で進めてきましたが、OpenDaylightをインストールする際の相性を考慮し、より新しいバージョンの14.04を使用しました。(因みにSR3とは、2015年3月16日にリリースされた「Helium」の最新バージョンです)

・仮想OS:Ubuntu (ver14.04)
・仮想化ソフトウェア:Virtual BOX (ver4.3.26)

OpenDaylightはJavaで実装されるため、まずはUbuntuにインストールされているJavaのバージョンを確認しましょう。パッケージがまだインストールされていなければ、下図の様にインストール可能なパッケージリストの一覧が表示されます。
$ java -version

150618_java --version.png

OpenDaylightのインストールにはJavaのバージョン1.7.0が必要となるため、リスト内からはopenjdk-7-jre-headlessをインストールします。完了後はバージョン1.7.0のJavaが無事インストールされたか確認しましょう。(インストールに先立ち、システム内のパッケージリストの更新もお忘れなく!)
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install -y openjdk-7-jre-headless
$ java -version

150618_java -version.png

OpenDaylightのサイトからOpenDaylight「Helium」SR3のイメージファイルをダウンロードし、Zipファイルが保存されたことを確認します。今回はホームディレクトリに保存していますが、下層のディレクトリであればどこに保存をしても問題ありません。
$ wget https://nexus.opendaylight.org/content/groups/public/org/opendaylight/
integration/distribution-karaf/0.2.3-Helium-SR3/distribution-karaf-0.2.3-Helium-SR3.zip
$ ls

150618_wget.png

ダウンロードしたファイルを解凍すると、distribution-karaf-0.2.3-Helium-SR3というディレクトリが作成されます。
$ unzip distribution-karaf-0.2.3-Helium-SR3.zip
$ ls

150618_unzip.png

このままの名称では少し分かりづらいので、ディレクトリ名をopendaylightに変更して変更結果を確認しておきましょう。
$ mv distribution-karaf-0.2.3-Helium-SR3 opendaylight
$ ls

150618_mv opendaylight.png

カレントディレクトリを移動し、OpenDaylightを起動させます。起動に成功すると"OpenDaylight"の文字が表示され、以降は"opendaylight-user@root"というプロンプトがコンソールに表示されます。下コマンド内のkarafとはapacheのプロジェクトの1つです。OSGiフレームワークをベースとしたランタイムで、Featureという形で新しいアプリケーションやライブラリを追加していくことが可能です。
$ cd opendaylight
$ ./bin/karaf

150618_bin.karaf.png

ここまででインストールしたのは「Helium」リリースイメージのみです。これだけではSDNコントローラとして機能しないため、必要となるプラグイン(Feature)をインストールしていきましょう。このプロセスには5分ほど時間を要しました。(前バージョンの「Hydrogen」と異なり、「Helium」はメインのリリースイメージに加え、実現したい機能に合わせてユーザがFeatureを追加インストールするという特徴を持っています)
opendaylight-user@root> feature:install odl-restconf odl-l2switch-switch odl-mdsal-apidocs odl-dlux-core

以下コマンドで、インストールされたFeatureリストを確認できます。
opendaylight-user@root> feature:list -i

それでは、OpenDaylightをGUI画面上で開くために、Virtual Box上でブラウザを起動し、http://127.0.0.1:8181/dlux/index.htmlにアクセスしてみましょう。ログイン画面が表示されるので、Usernameに「admin」、Passwordに「admin」をそれぞれ入力しログインします。

150618_起動画面.png

ログインに成功すると、以下のトポロジ画面が表示されます。

150618_デフォルトのトポロジ.png

ここまででOpenDaylightの起動確認ができました。停止させるためには以下コマンドを打ちます。
opendaylight-user@root> logout

次章以降、OpenDaylightがSDNコントローラとして動作することを確認していきますが、当然そのためにはOpenFlowスイッチやホストといったOpenFlow環境を事前に準備しておく必要があります。こういった物理的な手間を解消する手段として、今回は擬似的にOpenFlow環境をエミュレート(模倣)する Mininet を活用し、OpenDaylightとの接続性を確認していこうと思います。

Mininetをインスト-ルしてみよう

150618_Jellyfish.jpg

MininetはOpenFlowコントローラやOpenFlowスイッチを初めとしたOpenFlowに関連する要素を同梱しており、かつこれらを使ってOpenFlowを用いた仮想ネットワークを自動構成する機能を持っています。つまりMininetを使用することにより、ユーザは複数台のPCを用意する事なくOpenFlowが動く環境を簡単に用意できるのです。では、実際にMininetをインストールしていきましょう。

gitのバージョンを確認し、未インストールであればインストール を実施します。
$ git --version
$ sudo apt-get install -y git

150618_git.png

gitが無事インストールされたことを確認します。バージョンは1.9.1となりました。
$ git --version

150618_git ver.png

gitからMininetのソースコードをダウンロードします。
$ git clone git://github.com/mininet/mininet

カレントディレクトリをMininetに移動し、利用可能なバージョンを確認します。
$ cd mininet
$ pwd
$ git tag

150618_git tag.png

現在のMininetの最新バージョンは2.1.1です。今回は最新バージョンを使用したいと思いますので、ブランチを2.2.1に指定します。
$ git checkout -b 2.2.1 2.2.1

一層上のディレクトリへカレントディレクトリを移動し、Mininetをインストールします。今回はオプションに-aをつけ、全てのファイルをインストールしました。
$ cd ..
$ mininet/util/install.sh -a

以下コマンドで、Mininetの全ホストの接続性が確認できます。
$ sudo mn --test pingall

150618_test pingall.png

MininetをOpenDaylightでトポロジ表示させてみよう

それではMininetをOpenDaylightに接続し、GUI上でトポロジ表示をさせてみましょう。先程と同様に、OpenDaylightを起動してブラウザ上でログインします。
$ ./bin/karaf
http://127.0.0.1:8181/dlux/index.html

Ubuntu上で別コンソールを開いて以下コマンドを打つと、OpenDaylightに接続された状態でMininetが起動します。起動完了後は"mininet>"というプロンプトがコンソールに表示されます。
$ sudo mn --controller=remote

150618_mn --controller=remote.png

Mininet上でネットワーク構成を確認してみましょう。起動時/ネットワーク構成確認時のコンソール出力結果からも分かる通り、Mininetはデフォルトで「OpenFlowスイッチ×1、Host×2」というネットワーク構成をエミュレートします。
mininet> net
150618_net.png

Host1、Host2のネットワークインターフェースの確認をしてみましょう。
mininet> h1 ifconfig

150618_h1 ifconfig.pngmininet> h2 ifconfig
150618_h2 ifconfig.png

OpenDaylightのGUI上トポロジで、MininetのOpenFlowスイッチが表示されていることを確認します。Reloadボタンを押すことで最新のネットワークトポロジに更新されます。

150618_スイッチがtopologyに表示.png

OpenFlowスイッチが接続されている全スイッチ(この場合はHost1、Host2)に対してpingで疎通をします。
mininet> pingall

150618_pingall.png

MininetのOpenFlowスイッチからHost1、Host2に疎通確認ができたことで、OpenDaylightのGUI上トポロジにMininetでエミュレートしたネットワーク構成が表示されました。
150618_Mininetがトポロジ表示.png

Mininetを停止すると、OpenDaylightはネットワークを認識しなくなるので、GUI上トポロジからはMininetのネットワーク構成が消えます。
mininet> exit
150618_mininetからexit.png

おわりに

簡単ではありますが、Mininetと併せてOpenDaylightの機能についてご紹介をしました。

弊社も今月に入り実際にユーザ会やカンファレンスに参加をさせて頂きました。活発な議論が外部に開かれたコミュニティで行われる中で、OpenDaylightが掲げる「誰もが参加できるオープンなSDNプラットフォームの構築」というコンセプトを、身を持って感じることができました。

次回のブログでは、Raspberry Piで作成したOpen vSwitchをOpenDaylightに接続し、実際の動作をさせてみようと思います。

今回も最後までお付き合いを頂き、ありがとうございます。

文:河合 紀彦

150622_sunset girl.jpg



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