NaaS：Network as a Service

　現行のOpenStack Compute（Nova）は、基本的にAmazon EC2もしくはRackSpace Cloud Serversのフラットなネットワークモデルをベースに作られている。これはシンプルで分かりやすいが、一方、特に従来のWebの3階層システムのような複数セグメント構成のシステムを収容したい場合に問題となる。これ以外にも、マルチホーム環境で使いたい場合など、インフラ側も仮想マシン（VM）側も、もっと柔軟に物理／仮想ネットワークを構成したいという要望が強かった。この要望に応えるために、第2版（Bexar）に向けたデザインサミットのころから議論されていたのがNetwork as a Service（NaaS）プロジェクトである。今回はイベント前から事前調整が始まり、NaaSプロジェクトの関係者は会議の期間中、粘り強く議論を続けていた（参考：「NaaS全体の情報集積Wikiページ」。

　NaaSでは非常に多岐にわたる機能を想定しているため、最終的に以下3つのプロジェクトに分割されることになった。

1．Quantum

　Quantumでは、レイヤー2の接続性を提供する。この種のネットワーク仮想化技術には、各種のトンネリング技術からOpenFlowまで、多岐にわたる技術、ベンダーが存在するが、具体的なネットワーク仮想化技術の実装部分はプラグイン化できるようにし、しかもNovaから切り離して独立に利用できることも目指す、野心的なプロジェクトである（参考：「QuantumプロジェクトのWikiページ」）。

2．Melange

　Melangeは、レイヤー3を管理する。すなわち、セグメントごとのIPアドレスのプール管理や、DHCPによるVMへの割り当て制御などを行う。このプロジェクトもNovaとは独立して利用できることを目指している（参考：「MelangeプロジェクトのWikiページ」）。

3．Donabe

　このプロジェクトの機能に即した名前はNetwork Containerである。前述の通り、一般的な情報システムは複数VM、複数セグメントで構成されることが多いため、これらをまとめて管理するための仕組みである。なお、Donabeは文字通り日本語の土鍋に由来する名前で、前Chief ArchitectのRick Clerk氏の発案である（参考：「DonabeプロジェクトのWikiページ」）。

DBaas：Database as a Service

　このプロジェクトは、AWSのRDS（Relational Database Service）に相当する機能を提供するものである。RackSpaceのチームが主導するプロジェクトで、コードネームはRed Dwarfだ。

　OpenStack APIの拡張として、新規にDBaaSを利用するためのAPIを定義し、利用者はこのAPIを使ってRDBMSのサービスを構成することができる。RDBMSのドライバを切り替えられるようにもなっているため、好みのRDBMSを切り替えることができるが、最初にサポートされるのはMySQLである。なお、自分用のRDMSを動作させる環境もVMとして起動されるが、性能の考慮からハイパーバイザー系ではなくコンテナ系の OpenVZを利用する。Red Dwarfについては、実装も既に公開されている（参考：「Red Dwarf プロジェクトのWikiページ」「Red Dwarf プロジェクトのソースコードリポジトリ」）。

LBaaS：LoadBalancer as a Service

　このプロジェクトは、AWSのELB（Elastic Load Balancing Service）に類似の機能を提供するものである。こちらもRackSpaceが主導するプロジェクトで、コードネームはAtlasだ（参考：「Atlas プロジェクトのWikiページ」）。

　DBaaSの場合と同様に、OpenStack APIの拡張の形で新規APIを提供する。利用者はこのAPIを使って、各自のアプリケーションの負荷分散や高可用化を行うことができる。

　ロードバランサーの実体としては、仮想アプライアンスとして国内でも数社が取り扱っている米Zeus TechnologiesのZeusを利用するが、開発に協力している米Citrix SystemsのNetScalerなどのハードウェアロードバランサーや、HAProxyなどの他のソフトウェアロードバランサーのサポートも視野に入れている。

VaaS：Volume as a Service

　OpenStack以外のオープンソースのクラウド基盤実装でもほぼ共通する話題だが、不揮発性のブロックストレージサービスの実現に、物理的なブロックデバイスではなく、LVMを用いてファイルをブロックデバイスとして扱うことが多い。これは、取り扱いが簡単になる反面、性能や信頼性の面で課題が残る。従って、iSCSIなどのストレージ装置の取り扱いをサービスとして扱う仕組みを用意できれば、信頼性要件や性能要件の厳しいシステムも収容できるものと期待できる。

　この方向で取り組んでいるのがLunrプロジェクトである。Lunarも独立したプロジェクトとして開発中で、Nova本体からはAPI経由で呼び出す形となる。第4版での統合を目標に開発が進んでいる（参考：「Integrate lunr block storage」）。

その他の技術トピック

　以下、その他に会場で関心の高かったトピックについて、幾つかピックアップして簡単に紹介する。

　運用上、システムを構成するコンポーネントの高可用化は重要な事項である。現行のNovaでは、外部ネットワークとのゲートウェイとなるサービスがSPOF（Single Point of Failure）となるため、クラスタソフトなどを用いて冗長化する必要がある。オープンソースソフトウェア（OSS）のクラスタソフトの1つであるHeartbeatを用いて冗長化し、VMの通信への影響の評価結果に関する紹介があった。一般的なgratuitous ARPによる切り替え方式で、5秒程度の影響時間とのことである。

　運用の観点からは、監視も重要な事項である。AWSには監視機構のCloudWatchや通知機構のSNS（Simple Notification Service）というサービスがあるが、互換機能をサポートする提案があった。これは第4版（Diablo）に向かって承認されている。

　品質向上の観点では、テストコードの基準を統一することや、世界中に分散する開発者の間で試験環境をそろえるなどを考える必要がある。テストコードの基準としては、バグ修正のパッチにはそのパッチがなければ失敗するテストコードを書くこと、ユニットテストのカバレッジとして95％を目指すことなどが決定された。また、試験環境として、開発者向けの一種のコミュニティークラウドを構築することになった。

デザインサミット後の開発状況

　本稿執筆時点で、6月2日にdiablo－1がリリースされている。diablo－1は比較的追加機能が少なかったせいもあるが、特に遅れた機能もなく順調であった。現在は、diablo－2に向けたレビューが活発に進行中である。今後の状況についても継続してウォッチし、日本OpenStackユーザー会（JOSUG）などを通じて発信していきたい。

日本のコミュニティーアップデート

　最後に日本のコミュニティーの状況を紹介しておく。

　2011年4月の第3版（Cactus）リリース前後から、国内でも実際にOpenStackを評価する動きが増えているためか、日本OpenStackユーザー会（JOSUG）のメーリングリストでもQ＆Aのやりとりが活発に流れるようになった。

　特筆しておきたいのは、2011年6月8～10日に開催されたInterop Tokyo 2011に、Novaの技術リーダであるVishvananda Ishaya氏が来日して講演を行ったことである（参考：Vishvananda Ishaya氏の講演）。2000人近い聴講者があった。また、日本OpenStackユーザー会としても「Open Source Conference」や「LinuxCon」での講演の他、ハートビーツの主催する勉強会「hbstudy」と共催で、6月11日と17日の2回にわたり「OpenStack祭り!!」と題して詳細に踏み込んだ講演を行っている。次は、6月30日の「【オープンクラウドキャンパス】Cloud Technologies Meeting」にも参加して紹介する。

まとめ

　OpenStackは2010年7月に公開されて以来約1年が経過した。多数の開発者によって機能追加や品質改善が行われ、コア部分が成熟してきた。また、技術トピックで紹介したように周辺プロジェクトによる付加価値も検討されるようになってきた。

　ビジネス面でも、Korea Telecomの事例のように実際にビジネスに適用するユーザーも出てきた状況である。

　今後は、要素技術の紹介だけでなく、活用事例も織り交ぜながら紹介していく予定である。

伊藤雅典

株式会社NTTデータ 技術開発本部

シニアITスペシャリスト。専門分野はオペレーティングシステム一般。専門以外には進化論などに興味を持つ。現在はインタークラウド連携の研究開発に従事するほか、GICTFやVIOPSなど、各種団体・コミュニティーで活動中。趣味は子育て。