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コントリビューター要件とアーキテクチャ

概要

未使用の光ファイバーケーブルやネットワークハードウェアを収益化したい方は、DoubleZeroネットワークにコントリビュートすることができます。ネットワークコントリビューターは、2つの拠点間で専用帯域幅を提供し、各拠点でDoubleZero互換デバイス(DZD)を運用し、各拠点でパブリックインターネットへの接続を確保する必要があります。また、ネットワークコントリビューターは、マルチキャスト、ユーザールックアップ、エッジフィルタリングなどのサービスを提供するために、各DZDでDoubleZeroソフトウェアを実行する必要があります。

DoubleZeroスマートコントラクトは、ネットワークが測定可能でトポロジーに統合できる高品質なリンクを維持することを保証する基盤です。これにより、ネットワークコントローラーが異なるユーザーやエンドポイント間で最も効率的なエンドツーエンドのパスを構築できるようになります。スマートコントラクトの実行およびネットワーク機器と帯域幅の展開が完了すると、そのエンティティはネットワークコントリビューターとして分類されます。ネットワークコントリビューターとしてDoubleZeroに参加する経済モデルの詳細については、DoubleZero Economicsをご覧ください。


DoubleZeroネットワークコントリビューターになるための要件

  • 2つのデータセンター間でIPv4接続と2048バイトのMTUを提供できる専用帯域幅
  • DoubleZeroプロトコルと互換性のあるDoubleZero Device(DZD)ハードウェア
  • インターネットおよび他のDoubleZeroネットワークコントリビューターへの接続性
  • DZDへのDoubleZeroソフトウェアのインストール

クイックスタートガイド

ネットワークコントリビューターとしてDoubleZeroを始める最も簡単な方法は、DoubleZero専用に提供可能なネットワーク内の余剰容量を特定することです。特定後、DZDを展開する必要があります。DoubleZeroオーバーレイネットワークは、コントリビューターのネットワークからの依存事項としてIPv4到達性と最低2048バイトのMTUのみを必要とします。

図1は、帯域幅およびパケット送信・処理サービスをコントリビュートするための最もシンプルなモデルを示しています。各データセンターにDZDが展開され、ネットワークコントリビューターの内部ネットワークとインターフェースして、DoubleZero WAN接続を提供します。これに加え、DoubleZeroユーザーのオンランプとして使用されるローカルインターネット(通常はDirect Internet Access(DIA)ソリューション)が補完的に利用されます。DIAがDoubleZeroユーザーへのアクセスを容易にするための推奨オプションと想定されますが、サーバーへの物理的なケーブリング、ネットワークファブリック拡張など、さまざまな接続モデルが可能です。これらのオプションをChoose Your Own Adventure(CYOA)と呼び、コントリビューターが内部ネットワークポリシーに最適な方法でローカルまたはリモートユーザーを接続できる柔軟性を提供しています。

他のネットワークと同様に、到達性はアーキテクチャの基本的な要素であり、ネットワークコントリビューターは孤立して存在することはできません。そのため、DZDは参加者間で連続したネットワークを構築するために、DoubleZero Exchange(DZX)へのリンクを必ず持つ必要があります。

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図1: 2つのデータセンター間のDoubleZeroネットワーク帯域幅コントリビューション - 単一コントリビューター

コントリビューションの例

ネットワークコントリビューターがDoubleZeroへのコントリビューションを拡大する方法は多数あり、以下が含まれます:

  • 既存コントリビューションのパフォーマンス特性の改善:帯域幅の増加、レイテンシの削減
  • 同一データセンター間への複数リンクの追加
  • 既存データセンターから新しいデータセンターへの新規リンクの追加
  • 2つの新しいデータセンター間の独立した新規リンクの追加

例1: 単一コントリビューター、3データセンター、2リンク

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図2: 3つのデータセンター間のDoubleZeroネットワーク帯域幅コントリビューション - 単一コントリビューター

単一のDZDは、DoubleZeroにコントリビュートされた複数のリンクをサポートできます。図2は、データセンター1として示される単一のデータセンターが、2つの異なるリモートデータセンター2および3への帯域幅を終端する場合の潜在的なトポロジーを示しています。このシナリオでは、各データセンターに1つのDZDのみが含まれます。すべてのDZDは、CYOAインターフェースとしてDIAをユーザーオンランプに使用しています。

例2: 単一コントリビューター、3データセンター、3リンク

図3は、単一コントリビューターが3つのデータセンター間にトライアングルトポロジーで3つのリンクを展開した場合のDoubleZeroトポロジーを示しています。例1と同様のシナリオで、データセンター1、2、3にそれぞれ1つのDZDが展開され、各DZDが2つの独立したネットワークリンクをサポートしています。結果として得られるトポロジーは、データセンター間のトライアングルまたはリング構成となります。

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図3: 3つのデータセンター間のDoubleZeroネットワーク帯域幅コントリビューション - 単一コントリビューター

DoubleZero Exchange

連続したネットワークの構築は、DoubleZeroアーキテクチャの基本的な構成要素です。コントリビューターは、ニューヨーク(NYC)、ロンドン(LON)、東京(TYO)などの都市であるメトロポリタンエリア内のDoubleZero Exchange(DZX)を介してインターフェースします。DZXはインターネットエクスチェンジに類似したネットワークファブリックであり、ピアリングとルート交換を可能にします。

図4では、ネットワークコントリビューター1がデータセンター1、2、3で運用し、ネットワークコントリビューター2がデータセンター2、4、5で運用しています。データセンター2で相互接続することにより、DoubleZeroネットワークの到達範囲は5つの連続したデータセンターに拡大します。

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図4: 2つのネットワーク帯域幅コントリビューター間のDoubleZeroネットワーク帯域幅コントリビューション

帯域幅コントリビューションオプション

DoubleZeroでは、ネットワークコントリビューターがスマートコントラクトを通じて表現される、2つの終端データセンターのDZD間の保証された帯域幅、レイテンシ、ジッタープロファイルによる統合接続を提供することを要求しています。DoubleZeroはネットワークコントリビューターがコントリビューションをどのように実装するかを規定しませんが、以下のセクションでは、コントリビューターの裁量で使用できる参考オプションを提供します。

ネットワークコントリビューターが考慮すべき重要な領域は以下の通りです:

  • DoubleZeroサービスのネットワークパフォーマンスを保証する能力:帯域幅、レイテンシ、ジッター
  • 既存の内部ネットワークサービスからの分離
  • IPv4アドレスの競合、特にトンネルアンダーレイアドレス空間との競合
  • アップタイムと可用性
  • CAPEXおよびOPEXの考慮事項

レイヤー1帯域幅

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図5: レイヤー1光サービス

レイヤー1帯域幅(より正式には波長サービスと呼ばれる)では、DWDM、CWDMなどの既存の光インフラストラクチャ、または光マルチプレクサ(MUX)を使用して専用容量をプロビジョニングできます。図5では、DZDがカラードオプティックを使用してL1 MUXにケーブル接続され、DZDの波長が既存のダークファイバーにインターリーブされます。

このソリューションは、既存のコアネットワークを運用しているネットワークコントリビューターにとって多くのメリットがあります。段階的な運用変更や、追加のCAPEXおよびOPEX要件は控えめです。このオプションは、ネットワークコントリビューターのネットワークサービスからの分離を提供する点で特に堅牢です。

パケットスイッチド帯域幅

パケットスイッチドネットワークは、ビジネスアプリケーションをサポートする標準的なルーティングおよびスイッチングプロトコルを実行する典型的なエンタープライズネットワークと考えることができます。接続を実現するネットワーク技術は多数あり、例えばVLANタグを使用したレイヤー2(L2)拡張などがあります。

L2拡張
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図6: パケットスイッチドネットワーク - L2拡張

図6に示すL2拡張は、VLANタギングを通じて実現できます。DZDのポートをコントリビューターの内部ネットワークスイッチにケーブル接続し、スイッチポートを例えばVLAN 10のアクセスポートとして設定します。802.1qタギングにより、このVLANはコントリビューターのネットワーク上の複数のスイッチホップを経由して伝送され、リモートDZDとインターフェースするスイッチで終端されます。

このソリューションは、広くサポートされており比較的実装が容易であると同時に、DoubleZeroと内部レイヤー3サービス間のセグメンテーションを実現できるというメリットがあります。帯域幅は、コントリビューターの内部スイッチまたはルーターのインターフェース速度に基づいて制御できます。Quality of Service(QoS)やその他のトラフィック管理ポリシーなどの技術を通じて、共有内部L2ネットワーク全体のパフォーマンスについて慎重に検討する必要があります。ただし、コントリビューターのコアネットワーク内に既存の容量がある場合、追加のCAPEXおよびOPEX投資は控えめに抑えられるはずです。

専用サードパーティ帯域幅

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図7: 専用サードパーティ帯域幅

利用可能な容量の再利用は多くのネットワークコントリビューターにとって魅力的ですが、新たに取得した帯域幅をDoubleZero専用にすることも可能です。このようなシナリオでは、DZDはコントリビューターの内部デバイスを介さずに、サードパーティキャリアに直接接続します(図7)。

このオプションは、DoubleZero専用の帯域幅を確保でき、運用がシンプルで、他のネットワークサービスからの完全な分離を保証するため魅力的です。このオプションはOPEXの増加が最も大きくなる可能性が高く、サードパーティキャリアとの新規サービス契約が必要です。


ハードウェア要件

100Gbps帯域幅コントリビューション

以下の数量は2つのデータセンターで必要な機器を反映しています。つまり、帯域幅コントリビューション用の1本の光ファイバーケーブルを展開するために必要なハードウェアの合計です。

*すべてのFPGAは最終テストの対象です。10Gコントリビューションは、デュアルVirtex® UltraScale+™ FPGAを内蔵したArista 7130LBRスイッチを使用してサポートされる可能性があります(ご質問がある場合は、DoubleZero Foundation / Malbec Labsが喜んで詳細をご提供いたします)。

機能とポート要件

機能 ポート速度 DZ要件 数量 備考
プライベート帯域幅 100G 必須 1
Direct Internet Access (DIA) 10G 必須 2
DoubleZero eXchange (DZX) 100G 必須* 1 同一メトロエリアで3つ以上のプロバイダーが運用する場合にサポートが必要です。それ以前は、クロスコネクトやその他のピアリング方式を使用して他のプロバイダーに相互接続できます。
管理 任意 1 コントリビューター独自の内部管理ポリシーにより決定。
コンソール 任意 1 コントリビューター独自の内部管理ポリシーにより決定。

DZDネットワークハードウェア

メーカー モデル 型番 DZ要件 数量 備考
AMD* V80* 24540474 必須 4
Arista 7280CR3A DCS-7280CR3A-32S 必須 2 リードタイムに課題がある場合、代替品が可能な場合があります。

オプティクス - 100G

メーカー モデル 型番 DZ要件 数量 備考
Arista 100GBASE-LR QSFP-100G-LR 任意 16 ケーブリングおよびオプティクスの選択はコントリビューターの裁量で可能。FPGA接続には100Gが必要。

オプティクス - 10G

メーカー モデル 型番 DZ要件 数量 備考
Arista 10GBASE-LR SFP-10G-LR 任意 2 ケーブリングおよびオプティクスの選択はコントリビューターの裁量で可能。
Finisar DynamiX QSA™ MAM1Q00A-QSA 任意 2 ケーブリングおよびオプティクスの選択はコントリビューターの裁量で可能。

IPアドレッシング

IPアドレッシング 最小サブネットサイズ DZ要件 備考
Public IPv4 /29 必須(エッジ/ハイブリッドDZDの場合) DIA経由でルーティング可能である必要があります。この要件は将来的に廃止される可能性があります。

完全な/29プールがDZプロトコルで利用可能であることを確認してください。DIAインターフェースなどでのポイントツーポイントアドレッシング要件は、別のアドレスプールで管理する必要があります。

10Gbps帯域幅コントリビューション

数量は2つのデータセンターの機器を反映しています。つまり、1つの帯域幅コントリビューションを展開するために必要なハードウェアの合計です。

機能とポート要件

機能 ポート速度 DZ要件 数量 備考
プライベート帯域幅 10G 必須 1
Direct Internet Access (DIA) 10G 必須 2
DoubleZero eXchange (DZX) 100G 必須* 1 同一メトロエリアで3つ以上のプロバイダーが運用する場合にサポートが必要です。それ以前は、クロスコネクトやその他のピアリング方式を使用して他のプロバイダーに相互接続できます。
管理 任意 1 コントリビューター独自の内部管理ポリシーにより決定。
コンソール 任意 1 コントリビューター独自の内部管理ポリシーにより決定。

ハードウェア

メーカー モデル 型番 DZ要件 数量 備考
AMD* V80* 24540474* 必須 4
Arista 7280CR3A DCS-7280CR3A-32S 必須 2 リードタイムに課題がある場合、代替品が可能な場合があります。

オプティクス - 100G

メーカー モデル 型番 DZ要件 数量 備考
Arista 100GBASE-LR QSFP-100G-LR 任意 14 ケーブリングおよびオプティクスの選択はコントリビューターの裁量で可能。FPGA接続には100Gが必要。

オプティクス - 10G

メーカー モデル 型番 DZ要件 数量 備考
Arista 10GBASE-LR SFP-10G-LR 任意 4 ケーブリングおよびオプティクスの選択はコントリビューターの裁量で可能。
Finisar DynamiX QSA™ MAM1Q00A-QSA 任意 4 ケーブリングおよびオプティクスの選択はコントリビューターの裁量で可能。
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IPアドレッシング

IPアドレッシング 最小サブネットサイズ DZ要件 備考
Public IPv4 /29 必須(エッジ/ハイブリッドDZDの場合) DIA経由でルーティング可能である必要があります。この要件は将来的に廃止される可能性があります。

完全な/29プールがDZプロトコルで利用可能であることを確認してください。DIAインターフェースなどでのポイントツーポイントアドレッシング要件は、別のアドレスプールで管理する必要があります。

データセンター要件

ラックと電力要件

要件 仕様
ラックスペース 4U
電力 4KW(推奨)

次のステップ

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