【swonet.conf_ 2025】ShowNet基礎知識

ネットワークトポロジー図は、どんなネットワークにも必ずあるものだと思います。そのネットワーク図に関してのあれやこれをお届けいたします。

SPEAKER
ShowNet基礎知識
ShowNet NOCチームメンバー
渡邊 貴之（ジュニパーネットワークス）

Transcript

1. トポロジ図の歩き方 Shownet.conf_2025 ShowNet NOC チームメンバー 渡邊 貴之 7
2. ネットワークトポロジ図 ➢ネットワークトポロジ ✓ネットワークを構成するデバイス（コンピュータ、サーバ、ネッ トワーク機器）とリンクの接続関係のこと ➢トポロジ図の目的 ✓ネットワークの設計・構成の視覚的な把握と共有 8 router switch Wireless AP laptop server cloud transit A C B デバイス リンク lag
3. 9 ShowNet 2025 トポロジ図: 通称 図面, e.pdf
4. アイコンの意匠 ➢それぞれの機能を表現している 10 • パケットの宛先に応じて転送する 矢印のイメージ • 複数のセッションを少数のOuter IP に変換するイメージ • 古くからのレンガの塀のイメージに トラフィックを許可する穴が空いている Router CGN Firewall ぜひ他のアイコンもよーく見てみてください switch • パケットの宛先に応じて転送する 矢印のイメージ
5. トポロジ図の歩き方: アイコン編 ➢アイコンはレイヤーごとに色分け ✓色の傾向だけ覚えておけば直感的に把握できる情報が増える 11 Layer-4~7 Layer-3 Layer-2 Layer-1 router cpe L3-switch cgn/LB cache firewall router vpn security device firewall inline vpn switch ap tester broker dwdm tap splitter 1 radio unit transponder roadm transit ix storage terminal appliance server console server webcam printer display Server/Appliance
6. 増え続けるアイコンと表現 ➢新しいアイコンが生み出される ✓新しい技術、新しいデモンストレーション 12 衛星と地上局 GNSSアンテナ Local 5Gの 基地局 VRFの表現
7. ➢リンクの太さで帯域を表現 ➢両端にインターフェース番号 ➢インターフェース番号の色で タイプを識別 トポロジ図の歩き方: リンク編 13 0-1-0-4 ▲ 0-0-0 ▲ 例: ルータAの0/0/0とルータBの0/1/0/4が100G LR4で接続 Router A Router B 一般的なインターフェース名ではスロットやポートが '/' で区切ら れるが、図面上に高密度にインターフェース名を記載すると見づ らいため、ShowNetでは図面上やインターフェースdescriptionでは '-' に統一している
8. 実際のリンク 14
9. 実際のリンク 15 MX204のxe-0/1/0と0/1/1 は10G LRでTDDに接続、 xe-0/1/4~7はテスター用 のパッチに接続
10. 実際のリンク 16 MX204のet-0/0/1と、Cisco 8201のHundredGigE 0/0/0/0が装置側は100G LR4で接続、間には伝 送装置がはいっておりλL = 187.0THz 。 またCisco 8201のFourtyGigE 0/0/0/6が、XRdの乗 っているUCSと40G LR4で接続している。
11. リンクの表現の変遷 ➢高帯域化とインターフェース種別の増加 ✓Ethernetのリンクスピードの高速化は目覚ましい ✓ケーブル種別を色で表現 → インターフェース種別になり種類が増大 2012年 2013年 2016年 2017年 2019年 2024年
12. 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2021 2022 2023 2024 2025 800GE 400GE 100GE OC-768 40GE 25GE OC-192 10GE mgig OC-48 GbE OC-3 FE 1pt 1pt 2pt 3pt 4pt 4pt 4pt 6pt 7pt 5pt 2pt 5pt 1pt 3pt 5pt 4pt 3pt 8pt 3pt 10pt 2pt 3pt 2pt 5pt 2pt 7pt 800G 400G 100G 40G 40G 25G 10G 10G 2.5~5G 2.4G 1G 155M 100M e.pdfの紐の太さの変遷 (point) x13 x3 x95 x2 x24 x2 2pt x2 x17 x124 x88 x36 x102 x52 1pt x1 x4 x55 x198 x24 x1 x74 x211 x82 x2 4pt x1 x121 x255 x26 x1 x87 x209 x42 x122 x133 x44 x107 x135 x1 x152 x150 x7 x229 x237 x4 x13 x217 x212 x12 x37 x228 x315 x17 x39 x255 x196 x21 x32 x281 x191 x34 x19 x3 x225 x2 x236 x67 x17 x4 x273 x5 x197 x85 x20 x10 x205 x6 x266 x5 x96 x12 x189 x6 x288 x6 x83 x2 x181 x12 x220 x19 x111 x10 x3 x219 x9 x244 x39 x142 x13 x24 x211 x14 x216 x3 x43 x187 x14 x3 x234 x49 x275 x7 x65 x202 x3 x12 x253 x49 x250
13. 箱と紐の接続 ➢ひとつのアイコンに接続できる線には限界がある ✓アイコンの拡張としての線を導入 19 1ルータアイコンに接続でき るのは多くても20本ほど 図面上でひとつの機器にたくさんのリンクを接続するための工夫 この丸線は s5732 への接続を意味する
14. トポロジ図の歩き方: 論理編1, VLAN ➢VLANは線で表記(おそらく最も一般的な表現方法) 20 • インターフェースに設定されたVLANが untagかtaggedかを識別できるように表現 • 1 VLAN = 1種類の線で表現するのは、 大量のVLANがある場合はワークしない • おそらくこれはみな同じ悩みを抱えている と思います...
15. トポロジ図の歩き方: 論理編2, ルータ間リンク ➢Link IDとDevice ID ✓なるべく多くの情報を図面上にエンコードする工夫 ✓各ルータ間リンクには一意のID (Link ID)を割り当てて、Link IDと Device IDからそのリンクに付与すべきアドレスを生成する 21 Link ID XYZ VLAN ID: XYZ IPv4 Address: 45.0.X.(YZ x4)/30 IPv6 Address: 2001:3e8:0:XYZ::/64 0-1-0-4 ▲ 0-0-0 ▲ Router A Router B 101 10 .1 .2 ルータA側のアドレスは 45.0.1.5/30, 2001:3e8:0:101::1/64 ルータB側のアドレスは 45.0.1.6/30, 2001:3e8:0:101::2/64
16. ➢実際のLink ID ✓Link IDの右上にある数字(10や100など)はIGP Metric ✓Link IDがあるリンクはRouting Protocolが動いている(ことが多い) Link ID 22
17. Link IDの副次的効果 ➢デバッグ/トラシュー時の意思疎通が簡単に ✓ 「Cisco 8kとMXの間のリンクがflapしてる」「どのC8k?」 ✓ 「Link ID 101番がflapしてる」 ✓経路についても、どのLinkを通って いるかを人に伝えやすい 23 「Link ID 110は今伝送のデバッグ中 で落ちてるからLink ID 112から 111へ迂回してるので正しい」
18. トポロジ図の歩き方: 論理編3, Routing ➢どの範囲がどの経路制御で動いているかは記載されている ✓今年はSRv6 L3VPN uSID (IGPはISIS)とEVPN VXLAN (IGPはOSPF) ✓ さきのLink IDと組み合わせることであるべき経路が読み取れる 24 SRv6 L3VPNの範囲 = ISISが動作し、Coreのcisco8201、 ptx10002、ncs57b1がP、それ以外はPEなのでBGPを張 っていることが推察できる EVPN-VXLANの範囲 = OSPFが動作し、下段のL3 Switchが VTEPとして動作するらしいことが読み取れる
19. Routingは広大で深淵 ➢図面に載せきれない細かいパラメータは別資料に整理 ✓各種タイマー系や、エリア、levelなど ✓その他細かいRouting Policy ✓SRv6のSID設計、EVPN周りの設計などなど... ✓Markdownで書いてGithubで管理、ShowNet独自のチケットシステ ムから見られるようになっている 25
20. 描き方のTips: レイアウトを揃える ➢各装置の役割に応じたレイヤーに揃えて配置する ✓どの箱とどの箱が機能的に対応関係にあるのか視覚的に捉えやすい 26
21. 描き方のtips: 線は曲げない、重ねない ➢なるべく線同士が重なる箇所は少なくなるように配置する ➢関係ない装置のアイコンに線がかぶるのは避ける 27
22. トポロジ図を描いてみたいあなたに ➢ShowNet Icons ✓ShowNetのトポロジ図のために作 られたアイコン集がクリエイティ ブコモンズライセンスで公開され ています！ 28 https://github.com/interop- tokyo-shownet/shownet-icons
23. 絵描きさん ➢ShowNetの図面は全てNOCチームの 河口さんの手によるものです ✓河口さんによるトポロジ図の解説記事 「図面とともにあらんことを！」 http://www.f2ff.jp/interop/2014/noc/shownet- topology-map.php ✓日経NETWORKさんによるインタビュー 「2000ノードを1枚に凝縮 プロがうなる 「あの図」の秘密」 https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/mag/nnw/18/07170 0196/071700001/ 29
24. トポロジ図の歩き方 ➢ShowNetのトポロジ図 ✓800名以上のエンジニアが、2000以上のノードからなるShowNetを 直感的に把握し、意思疎通して構築・デバッグするためのツール ✓ShowNetの全てがA3サイズに記載されている ✓ノード間の接続はもちろん、インターフェース種別からバック ボーンのVLAN番号やIPアドレスや経路制御まで読み取れる 30 • ShowNet NOC Teamのnoteで、1994年から2025年いた るまでのShownetのトポロジ図を見ることができます • ぜひ30年にわたる図面の進化をお楽しみください https://note.com/shownet/n/nbe144836cf40
25. 絵描きさん ➢ShowNetの図面は全てNOCチームの河口さんの手によります ✓河口さんによるトポロジ図の解説記事、「図面とともにあらんことを！」 http://www.f2ff.jp/interop/2014/noc/shownet-topology-map.php ✓日経NETWORKさんのインタビュー、 「2000ノードを1枚に凝縮プロがうなる「あの図」の秘密」 https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/mag/nnw/18/071700196/071700001/ 31 NOCメンバーから あれもこれも トポロジ図に載せて欲しいと無 茶を言われる絵描きさん
26. 32 Thank You!