Open vSwitch

Open vSwitch(OVS)は、分散仮想マルチレイヤスイッチのオープンソース実装である。 Open vSwitch の主な目的は、 ハードウェア仮想化環境にスイッチングスタックを提供すると同時に、 コンピューターネットワークで使用される複数のプロトコルと標準をサポートすることである^[3]。

Open vSwitch

開発元	OvS Technical Steering Committee 及び Linux Foundation
初版	2009年7月29日 (15年前) (2009-07-29)[1]
最新版	3.4.1, 3.3.3, 3.2.4 and 3.1.6[2] / 2024年11月15日 (4か月前) (2024-11-15)
リポジトリ	github.com/openvswitch/ovs
プログラミング 言語	C言語,Python
対応OS	Linux, Hyper-V, FreeBSD, NetBSD
規格	IEEE 802.1AX-2008, IEEE 802.1D-1998, IEEE 802.1D-2004 他多数
サポート状況	開発中
種別	仮想レイヤ3スイッチ
ライセンス	Apache License 2.0
公式サイト	openvswitch.org

このプロジェクトのソースコードは、 Apache License 2.0ライセンスに基づいて配布されている。

概要

クロスサーバ仮想ネットワークスイッチとして展開され、複数の物理サーバに透過的に分散されたOpen vSwitch^[3]

Open vSwitch は、 仮想多層ネットワークスイッチのソフトウェア実装であり、プログラムによる拡張を通じて効果的なネットワーク自動化を可能にするように設計されており、標準の管理インタフェースや、NetFlow、sFlow、SPAN、RSPAN、CLI、LACP、802.1ag 等のプロトコルをサポートしている。さらに、Open vSwitch は、VMware vNetwork 分散vswitch またはCisco Nexus 1000Vと同様に、基盤となるサーバアーキテクチャを抽象化する方法でクロスサーバスイッチを作成できるようにすることで、複数の物理サーバ間で透過的な分散をサポートするように設計されている^[4][5][6]。

Open vSwitch は、仮想マシン(VM)ハイパーバイザ内で実行されるソフトウェアベースのネットワークスイッチおよび専用スイッチングハードウェアの制御スタックとして動作できる。そのため、複数の仮想化プラットフォーム、スイッチングチップセット、およびネットワークハードウェアアクセラレータに移植された^[7]。バージョン6.0以降のCitrix XenServer仮想化プラットフォーム^[8]と、XAPI 管理ツールスタックを介したXen クラウドプラットフォームのデフォルトのネットワークスイッチである^[9]。また、Xen、Linux KVM、Proxmox VE、VirtualBoxハイパーバイザをサポートし、Hyper-Vへのポートも利用できる^[10]。また、OpenStack、openQRM、OpenNebulaとoVirt 等の様々な統合されたクラウドコンピューティングを含むソフトウェアプラットフォームおよび仮想化管理システムを持つ^[4][5]。

Open vSwitch のLinuxカーネル実装は、2012年3月18日にリリースされたカーネルバージョン3.3のカーネルメインラインにマージされた^[11][12]。Debian、Fedora、openSUSE、Ubuntuの公式Linuxディストリビューションで利用可能である^[4]。2014年1月、FreeBSDとNetBSDの実装も利用でき、NetBSDの実装は完全なユーザ空間で動作する^[13][14][15]。

Open vSwitch のソースコードの大部分は、プラットフォームに依存しないC言語で記述されているため、さまざまな環境への移植が容易である。ソースコードは、Apache License 2.0の下でライセンスされている^[4]。

機能

2015年9月 (2015-09)現在^[update]、Open vSwitch によって提供される機能を次に示す^[16][17]:

• NetFlow、sFlow、 IPフロー情報エクスポート(IPFIX)、スイッチドポートアナライザ(SPAN)、リモートスイッチドポートアナライザ(RSPAN)、およびGeneric Routing Encapsulation(GRE)を使用してトンネルされたポートミラーを介した、仮想マシン間の公開された通信
• リンクアグリゲーションによるリンクアグリゲーション管理プロトコル(LACP、IEEE 802.1AX-2008）
• ネットワークパーティショニング用の標準の802.1Q仮想LAN(VLAN)モデルによるトランキングをサポート
• インターネットグループ管理プロトコル(IGMP)のバージョン1、2、3を使用したマルチキャストスヌーピングのサポート
• Shortest Path Bridging Media Access Control(SPBM)のサポート、およびLink Layer Discovery Protocol(LLDP)関連の基本サポート
• Bidirectional Forwarding Detection(BFD)および802.1agリンクモニタリングのサポート
• スパニングツリープロトコル(STP、IEEE 802.1D-1998)および高速スパニングツリープロトコル(RSTP、IEEE 802.1D-2004)のサポート
• さまざまなアプリケーション、ユーザ、またはデータトラフィックフローに対するきめ細かなQoS制御
• 階層的フェアサービスカーブ (HFSC)キューイング規則(qdisc)のサポート
• 仮想マシン(VM)インタフェースレベルでのトラフィックポリシング
• ネットワークインターフェイスコントローラ(NIC)ボンディング、MACソースアドレス、アクティブバックアップ、およびレイヤー4ハッシュによるサーバロードバランシング
• さまざまな仮想化関連の拡張機能を含む、OpenFlowプロトコルのサポート
• 完全なIPv6サポート
• Generic Routing Encapsulation(GRE)、Virtual Extensible LAN(VXLAN)、ステートレストランスポートトンネリング(STT)、Geneve 等の複数のトンネリングプロトコルのサポート、およびインターネットプロトコルセキュリティ(IPsec)レイヤの追加サポート
• C言語およびPythonプログラミング言語用の既存のバインディングを備えたリモート構成プロトコル
• カーネル空間またはユーザ空間にパケット転送エンジンを実装し、カーネル空間を離れることなく転送されたパケットの大部分を処理し、マルチスレッドカーネル空間とユーザ空間コンポーネントを使用することにより、柔軟性を向上させ、パフォーマンスを向上させる^[18][19]
• フローキャッシュエンジンを備えたマルチテーブル転送パイプライン
• 転送レイヤーの抽象化により、Open vSwitch を新しいソフトウェアおよびハードウェアプラットフォームに簡単に移植できる

参考

• 分散オーバーレイ仮想イーサネット(DOVE)
• LANスイッチング
• ネットワーク機能仮想化(NFV)
• オーバーレイトランスポート仮想化(OTV)
• ソフトウェア定義ネットワーク(SDN)