ハードウェアアクセラレータ(HWA)内蔵仮想化対応トラヒック監視システムハードウェアアクセラレータ内蔵仮想化対応トラヒック監視システム「@FlowInspector」NTTデバイスイノベーションセンタ

仮想化環境上のシステムにおいてパケット解析および可視化技術を利用した運用が注目されています。我々が開発したトラヒック監視システムは、仮想化ネットワーク上の複雑な構造を持ったパケットに対して、HW技術を用いたパケット処理とSWによる可視化技術を組み合わせることで、仮想化環境上のトラヒックに対するリアルタイムな可視化を実現しました。さらに、インシデントの検知、監視対象フローやインシデント発生前後のみを選択した効率的なパケットキャプチャを組み合わせて統合的な監視システムを実現しました。

リソース利用の効率化を目指して、仮想化されたサーバやネットワーク上でのシステム構築が普及してきています。これら仮想化されたシステムにおいては、サーバやネットワーク機器といった物理的なリソースが共有されるため、問題が起きた際にその原因を特定するためにシステム毎に切り分けを行うことが困難であり運用上の課題でした。

• ミラーリングしたトラヒックを監視することで、主信号系に影響なく、仮想化されたシステム毎のトラヒック・仮想マシン状況を可視化
• 仮想化に用いられる複雑なカプセリングパケットをField Programmable Gate Array(FPGA)を用いたHW技術によってリアルタイムに解析することで、システム運用に必要な統計情報を生成、運用状況の可視化と問題の検出を実現
• マイクロバーストなどの検出をトリガにした問題発生前後のみのスマートなパケットキャプチャ
• 監視対象のフローのみを選択できるスマートなパケットキャプチャ
• FPGAと汎用サーバによって監視アプライアンスを実現することで、専用装置に比較して経済的なシステム監視を実現

• 仮想化環境で複数のユーザを収容し、ユーザ毎に問題をリアルタイムに検出する必要がある高信頼なサービス

本技術の特徴はオープンソースソフトウェアによる高度な機能とハードウェアによる高性能な処理を組み合わせることで様々なトラヒック環境に対応できるトラヒック監視を実現したことにあります。従来仮想化環境に対応した運用ソリューションとしてパケットキャプチャを行い、問題発生時はそれを解析することで運用上の問題に対処をしていました。このような運用形態にはキャプチャデータ解析実施にかかるタイムラグと技術力を持つ専門家の不足という問題がありました。本技術はこのような問題に対し、NTTデバイスイノベーションセンタが持つHWを用いたパケット処理技術を用いることで、レイヤ4までのプロトコルを自由に組み合わせた柔軟なパケット監視処理、そして監視したパケットの10Gbit/sフルワイヤレートでのリアルタイムな統計情報の可視化を実現しました。本システムによってリアルタイムな統計情報と、必要なトラヒックに対するスマートなパケットキャプチャを提供することで、リアルタイムな検知と効率化されたバッチ解析を組み合わせて高信頼なサービス運用を実現できます。本技術はFPGAボードとそれをインストールした1U規格のラックサーバという形態の装置アプライアンスで製品化されており、ネットワークの集約点からミラーリングしたパケットを入力することで、機能を提供出来ます。今後はより高速なネットワークへの対応やインシデントの解析機能の拡充などにより利用シーンの広い監視アプライアンスとして展開できるよう改善を行っていく予定です。

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