OpenCloud  –  A  Research  Cloud  –  

Open  Network  Lab  PlanetLab  Consor5um  

Goal  

To  build  an  experimental  cloud  that  allows  the  research  community  to  both  use  and  influence  the  emerging  cloud  technology.  

–  Enable  research  into  new  cloud  architecture  –  Enable  research  into  new  cloud  services  &  apps  –  Accelerate  transi5on  of  scien5fic  community  to  the  cloud  

OpenCloud  

•  OpenCloud  =  PlanetLab  x  ON.Lab  •  Best  of  PlanetLab  

–  VM  Exper5se  +  Focus  on  the  Access  Networks  –  Ac5ve  User  Community  

•  Best  of  Open  Network  Lab  –  SDN  Exper5se  +  Focus  on  Data  Centers  &  WAN  –  Ac5ve  Industry  Involvement  

•  In  Industry  Parlance…  –  ON.Lab  x  PlanetLab  =  SDN  x  NFV  x  Cloud  

Leverage  

Open  Source      -­‐  ON.Lab      -­‐  PlanetLab      -­‐  OpenStack      -­‐  Open  Daylight                …  

Commodity  Clouds      -­‐  EC2      -­‐  RackSpace      -­‐  Google  App  Engine      -­‐  MicrosoU  Azure                …  

OpenCloud      -­‐  Leverage  Open  Source      -­‐  Opera5onal  System      -­‐  Researcher  Access      -­‐  End-­‐to-­‐End  Scope    

ViCCI  (5  SDN-­‐Capable  Data  Centers)  

Internet2  (SDN-­‐Capable  

Backbone  +  ViNI)  

PlanetLab/GENI  (200+  US  sites  w/  campus  SDN)  

Pilot  Deployment  

Roadmap  

PlanetLab   OpenCloud  

PLC  

PLCAPI  

Node   Node  

GUI  

PlanetLab  

…  

PLC  

PLCAPI  

Nova  Quantum  

GUI  

Node  

Libvirt  (LXC)  

OvS  

Node  

Libvirt  (LXC)  

OvS  

PlanetLab  +  OpenStack  

Keystone  

…  

Node  

Libvirt  (LXC)  

OvS  

Node  

Libvirt  (LXC)  

OvS  

OpenCloud  v0.5  

…  

OpenCloud  CMS  

New  API  

Nova  Quantum  

Dashboard  

Keystone  

Data  Model  Codifies  PlanetLab’s    value-­‐add  and  provides  basis  for  extensions  

Node  

Libvirt  (LXC)  

OvS  

Node  

Libvirt  (LXC)  

OvS  

OpenCloud  v1.0  

…  

OpenCloud  CMS  

New  API  

Nova  Quantum  

Dashboard  

Keystone  

Data  Model  

ONOS  

NetVisor  

Architectural  Challenges  •  Unify  Resource  Management  

–  From  VM  Orchestra5on  to  Network  Management  –  From  Data  Center  to  Network  Edge  

•  Define  User  Projec5ons  for  Diverse  Communi5es  –  Scien5fic  Researchers  

•  want  n  VMs  and  a  predictable  interconnect  

–  Network  Service  Researchers  •  want  to  control  VM  placement  and  network  configura5on  

–  Cloud  Researchers  •  want  to  create  their  own  mul5-­‐tenant  cloud  

Architectural  Challenges  •  Service  Orchestra5on  

– Manage  Services,  not  Servers  –  Fold  OpenCloud-­‐enabled  innova5ons  back  into  OpenCloud  –  Lower  the  barrier-­‐to-­‐entry  for  new  services  &  applica5ons  

•  Enable  “build  your  own  PaaS”  (thru  service  composi5on)  •  Services  need  ops  too  (Management-­‐as-­‐a-­‐Service)  

•  Rich  Service  Model  –  Best-­‐Effort  (with  and  without  admission  control)  –  Guaranteed  capacity  with  ability  to  reserve  in  advance  –  Guaranteed  capacity  with  a  long-­‐term  commitment  

 

Service  Orchestra5on  –  Exemplars  •  Syndicate  –  Scalable  Storage  Service  

–  Composes  exis5ng  cloud  services  –  Leverages  management  services  –  Integrated  back  into  OpenCloud  (volume  per  slice)  

•  Na5veClick  –  Plug-­‐n-­‐Play  Control  Plane  –  Used  to  configure  network  func5onality  on  end-­‐hosts  –  Used  for  service  chaining  &  middlebox  management  

•  OneBit  –  Wikipedia  for  Data  Analysis  –  Used  to  monitor  and  diagnose  OpenCloud  health  –  Distributed  data  collec5on,  analysis,  and  archiving  tool  – Mash-­‐up  of  Storm,  Cassandra,  RabbitMQ,  and  ZooKeeper  

Roadmap  

PlanetLab   OpenCloud  

OpenStack  Mechanisms  (LXC,  OvS)  

OpenStack  Control  (Nova,  Quantum)  

ViCCI  (Images  &  Service  Model)  

New  Data  Model  API  &  GUI  

ON.Lab  Tools  (NetVisor,  ONOS…)  

You  are  Here  

Not  to  Scale  

SDN  x  NFV  •  Goal  –  On-­‐Demand  Customized  Virtual  Networks  –  SDN  is  about  customizing  the  control  plane  –  NFV  is  about  customizing  the  data  plane  

•  Alterna5ve  Means  to  the  Same  End  –  OpenFlow:  Configure  the  VN;  ajach  VMs  to  the  edge  –  Overlays:  Configure  tunnels  between  VMs  (proxies  &  edge)  –  Hybrid:  Overlay-­‐spec  with  SDN-­‐enabled  hardware  assist  

•  Keep  interface  as  low-­‐level  and  interoperable  as  possible  

•  Managing  Service  Composi5on  –  Service  chaining  (interconnect  VMs  –  bump  in  the  wire)  –  Controlled  touch-­‐points  between  virtual  networks  

Syndicate  

S3   Local  NFS  

SwiQ  

Metadata  Service  

(NoSQL  DB)  

UG  UG  

AG  

RG  RG  

RG  

UG  

Caches  +  Request  Routers  (CDN)  

Data  Sets  

Shared  Volume