こんにちは。

ICTトラブルシューティングコンテスト という学生が主体となってインフラやサーバに関するトラブルを起こして、学生が解決する(雑) な大会がありまして、その第7回、通称 ICTSC7 の運営側として参加してきました。

ちなみに、この前説は以前書いた記事からコピーしたものを数字だけ変えただけです。

実際に大会の本選が行われたのが 2017/3/4, 5 (土日) でしたから、もう2週間が経ったわけです。忘れないうちに書き残して置こうと思います。

今回もフォトレポートを始め、参加者や運営委員の方々がレポートを上げてくださっているので、そちらもご参照ください。

NTT東日本杯 ICTSC7 レポートまとめ

さて、改善点が多かったかと思えば最終的には反省点の山になり、上でリンクした記事を読み返したところ陰鬱な気持ちになった前回という大会がありました。それを元にして、今回はどうやって動いたんだお前という話です。

ちなみに活動期間ですが、2016/10/1 に運営委員結成開始, 2016/10/29, 30 にキックオフ合宿, 2017/2/18 より HotStage開始, 2017/3/4, 5 が本選でした。キックオフから数えて、4ヶ月に渡り活動していたことになります。

役割

今回、私はインフラリーダーとして、リーダー, 副リーダーの下にいる3つのリーダー職 (インフラリーダー, 問題リーダー, イベントサポート) の1つを勤めさせて頂きました。
改めてこれらの役割をまとめてみます。

リーダー, 副リーダー: 全運営委員 (今回は22名, ちなみに前回は16名) の指揮をする。また、機材折衝であったりイベント全体に関わる様々な部分において、実行委員(大人側)と調整を行う。
問題リーダー: 運営委員によって作問された問題の品質を保証するのが目的。スケジュール管理や問題のバランス調整が主な役割ですが、今回はシナリオ作成も行ってくれました。
イベントサポート: おそらく機能したのは今回が初。リーダーが今まで全てを担っていた機材折衝や管理の大部分を受け持ち、その他会場側との調整や、当日の段取りなど、実行委員側にお任せしていた内容を学生側でできる限り受け持つという目的のもと、それを主導する立場。
インフラリーダー: 問題を出題する基盤となる、会場ネットワークの L1 ~ L7 を設計/実装し運営委員および参加者に提供する、インフラ担当の運営委員のトップ。

各役割は確か運営委員が結成して1, 2週間ぐらいで立候補形式で決定した記憶があります。
あと、副リーダーが役職上しか存在していなかったという噂を聞きました。そういうこともあります。
忙しさの順序で言うと、問題リーダー>イベントサポート>=リーダー>=インフラリーダー ぐらいになるんじゃないでしょうか。あくまで今回の僕からみた主観的な感想です。ピーク値で言うと本選直前のイベントサポートが一番忙しそう。

やったこと

そんな中、自分が今回何をしたかを書いていきいます。
端的にいうと、前回は副リーダーとして色々やり、やらかしましたが、それでも僕は前回の基本的な方針は間違えていないという信念を持ち、できる限り近い方針で運用をしつつ、それでいて自分でほとんどタスクを持たないようにしました。

情報のやりとり

インフラリーダーがやることなのか分からないですが、やりました。
前回は Slack, Crowi (Wiki), Trello (ToDo管理), Google Drive (ドキュメント管理) の4つを主に使用していたはずですが、Trello を結局うまく使えず最新の情報が抜けまくってたのでやめました。
つまり、Slack, Crowi (Wiki), Google Drive の 3つで運用しました。

例のごとく Slack は最高のチャットツールですが、ちゃんとチャンネル戦略を練らないと一瞬で破綻するのでちゃんとやります。
具体的には左にあるはずの画像のような感じです。プレフィックスを良い感じにつけて、適度にサブチャンネルを付けると良い感じになります。(例: #infra 単体にしてしまうとサーバやネットワークといった異なる話題がごちゃ混ぜになってしまうので、 #infra-server, #infra-network を作るなど)
今回は問題のチャンネル #problem-xxx を作り、その中で各自が検証の進捗を書くようにしたのが新しかったでしょうか。あと、前回は HotStage (本選2週間から東京へ運営委員が集まり、インフラやらなんやらの直前準備を行う機関) に #hotstage-XXX チャンネルを色々作っていたのですが、既存のチャンネルとの差別化ができなくて混乱したのでやめました。
最終的なチャンネル数は 73チャンネル (うち分報15チャンネル, 問題個別21チャンネル) でした。メッセージ数は約47100メッセージ, うち59%が Public Channel でした。(前回は約48900メッセージ, 67%)

Crowi は最高の Wiki だと思います。ちょうど ICTSC7 が始まる前に 階層化 or 非階層化論争が再び起こり、Scrapbox も最近流行っているのかな、という感じはします。ただ、前回運用した知見があることに加え、前回の100ページを超える知見が溜まっていることは大きな利点だと感じ、前回の Wiki を継続して使用しました。
Wiki 自体は前回の運営委員がアクセスするものとは異なるものを同じデータをクローンして作り、 /ictsc7 という階層を切っただけです。
今回だけで新たに 144ページが作成されました。これは個人的にはとても驚いていて、前回は全体の147ページの半分以上を自分が書いていたはずですが、今回は自分が書いたのはたかが10ページ程度だったので、そこまでページがあったとは思わなかったからで。
今回は大人も含め積極的に Wiki にまとめるということをしてくれていた気がします。
ただ、まだまだこの運用, Wikiには改善すべき点があると思っているので、どうにか模索したいところです。
(例えば各ディレクトリ以下の情報をうまく収集して表にできたりすると、一々2つのページを手で更新しなくてよくて便利、など)

Google Drive は言わずもがなですね。基本的に Docs, Slides は使用しないので、 Sheets ばかりを乱用します。
IPアドレス一覧であったりネットワークの管理はやはりスキーマがある方が圧倒的に便利ですし、Markdown の表はめっちゃ使いづらいので、やはりリアルタイム同期ができて実質 Excel な Sheets は最高です。Conditional Format を使うと割りと楽に綺麗にできるのも評価すべきところ。
今回は1つのドキュメントにIPアドレスからVLAN設計からなにまで全部を詰め込みました。(今回は使っていませんが)シート間参照ができることと、別の内容を開きたい時にドキュメントを開き直さなくて良いのがメリットですね。ドキュメントを開き直さなくていいの、自明でしょという感じはしますが、Google Sheets の読み込みは結構重くてなんだかんだ10秒ぐらい奪われるのでシート切り替え1秒なんかで済むのは結構大きい気がします。逆にまとめることによるデメリットも今回だとないのかなと。

あとは、恒常的には使っていませんが HackMD はそこそこ使っていました。ミーティングの議事録なんかはこれで取るとリアルタイム同期されるのもあって便利です。

ちなみに、情報のやりとりがスムーズにできるとだいたいのことは良い感じに行く気がします。でもモチベーションの維持が大変ですが……

インフラ

インフラリーダーとして何をやったかというと、基本的になにもしていません。
インフラリーダーがそれでいいのか良く分からないんですが、今回の運営委員はインフラに強そうな人がたくさん居たので、多分任せたら良い感じにいくんだろうなって思いました。
おそらく僕がすべきだったのは進捗確認だったので、進捗確認と次にやるタスクの明確化だけは常に行いました。ミーティングについても、全体でのミーティングが月1程度だったのに対し、インフラ担当の中ではその倍の頻度である2週に1度の頻度で行いました。(週1開催という目標は達成できませんでしたが……)
あとは一部機材折衝をしましたが、実際僕がやったのはここまでなので、実際にどういうことを運営委員全体としてしたのかをつらつら書きます。

ちなみに大会ネットワークというのは結構自由なもので、スター型であろうがフルメッシュであろうがリング型であろうが、気合さえあればやることができます。コンテストのルールすら自由に変えられますからね。

ちなみに前回 (ICTSC6) の HotStage 末期には、テンションが壊れた運営委員が「次回はオールSDN, オールIPv6, オールBGPでやるぞ」などと叫びこんなホワイトボードを書き残していましたが、知られていません。消したら消えました。当たり前ですね。

さて、今回は SDN やってみようぜ! というテンションの元、いくつかの SDN 技術の検証なんかを最初の2ヶ月ほどを使ってやっていました。具体的には Midonet, OpenFlow, QinQ (これはSDNではない) なんかを検証し、どうにか取り入れられないかと試していました。結局色々な制約があってだいたいなくなったんですが、実は OpenFlow は競技ネットワークの片隅で動いていたりしました。参加者の皆さん、ご存知でしたか?
ラックの上部にハードウェア OpenFlow スイッチがマウントされていたことに気が付いた方は何名いたのでしょうか。でも実際に OpenFlow が動いていたのはそれではなく、下から3番目にマウントされていたラックサーバです。すみません。

競技ネットワークには、プロビジョニングを簡単にするという目的のため、各チームのVMがそれぞれ同じIPアドレス, ネットワークアドレスを持つ設計になっていました。つまり、同じネットワークアドレスを持つネットワークが15個 (=チーム数) 存在していました。運営ネットワークからこれらのVMを区別してアクセスするため、VLAN ID を利用してIPアドレスを書き換える不思議なNATが前回に引き続き今回も存在しました。前回はこのNATの実装として、Linux の netfilter に適用するカーネルモジュールが書かれていましたが、今回はこれを OpenFlow を使った Open vSwitch での実装に置き換えました。コントローラーは Python の ryu でした。

話が飛びましたが、ネットワークの設計について、最終的には ICTSC6 の基本設計を踏襲しつつ、実装する技術の選定からはゼロベースで行う方針になりました。基本設計は基本的に毎回ゼロベースでやっても同じ結論に帰結することが多いので、そこの手間を省き実装に時間を割いたということになります。

実装がどう違うかというと、例えば前回使っていた Apache CloudStack が OpenStack Newton に変わる程度の変化がありました。これは大きな変化で、途中 Horizon というコンポーネントがなかったことにされる程度の些事はありましたが、期間全体を通して安定動作し、再構築も容易な OpenStack はやはり良かった気がします。(前々回も OpenStack でしたね。ちなみに前々回使ったときは諸事情あり Neutron が使えませんでしたが、今回は使えました。時代の進化を感じます)
その他、過去2回に渡りインフラの都合で出題できていなかった IPv6 にまつわる問題を出題するため、コアネットワークに IPv6 を割り当てました。OpenStack の VM には必要性がなかった(+やはり不安があった)ため割り当てませんでしたが、Ocata では IPv6 Full Support らしいので、次回こそはあるかもしれませんね。また、これに伴い、対外接続を提供頂いた Home NOC Operator 様には グローバルIPv6 アドレスの割当を頂きました。ありがとうございました。

また、会場で提供している無線LANから問題VMの提供されているネットワークへの疎通性を持たせたりもしました。少なくとも僕の知るICTSCである限りの直近3回でこれができたのは今回だけです。それに伴い、802.1X で良い感じに認証してそれぞれのチーム, 運営のVLANへ繋がるようになっていました。
802.1X にすることで、参加者がLinux マシンを持ってきたら繋がらないのでは? という懸念がありましたが、幸い Linux マシンを持ち込んだ参加者は Network Manager で無事接続できたようです。ちなみに FreeBSD なノートPCでも繋がったらしいです。
ただ、残念ながら、Network Manager の入っていない Arch Linux を使っているとある運営委員の ThinkPad では繋がらなかったらしいです。

そういえば DNS の構築は僕がやりました。今回は NSD をコンテンツサーバとして、Unbound をキャッシュサーバにしてやったみたいです。ゾーンファイルなんかは自動生成で適当にやるようにしたりもしました。ドメインがあるのは結構便利で、作業効率が若干上がった気がしますし早めに導入しておくと良さそうですね。
え、Unbound + NSD は TAB問題だって? そりゃ DNS構築したときにハマったものを問題にしたんだからそりゃそうです。HotStage にねじ込んだらどこかの会社の1問目になっていてびっくりしました。
ちなみに解答としては、SELinux を無効にする (or 有効にした状態で 10053/UDP を NSD が Listen できるようにする)、iptables で 53/TCP, UDP を許可する、 unbound.conf へ insecure-domain を追加する、nsd.conf の 172.16.0.0/16 がミスタイプであることに気が付き、 172.16.0.0/12 に直すで満点です。文脈がわからないと何も分からないですね。
ちなみに半分ぐらいのチームが解いたみたいで、半分のチームは2問目以降へ進めなかったということになりますが、上の通り初歩的なミスを連続でやらかしているだけなので、頑張りましょう。

問題といえば、KYF問題は面白かったですね。これは僕がキックオフで酒を飲んでした発言を本当に実現されたもので、WoLパケットを送るとVMが起動するっていう、何が起きてるのか分からない問題です。実際にはネットワーク上に隠しVMが居てパケットをキャプチャしていて、WoLパケットを拾うと OpenStack Nova API を叩いて VM を起動しているんですが、ここまで説明しても凄いのか良くわからないですね。でもその実装力はすごいと思います。

また話が逸れましたが、競技用ネットワーク全体でBGPルーティングされたりもしたみたいですよ。

ところで、ここまでを振り返ってみて、何かに気が付かないでしょうか。
今回のネットワークにおいて、IPv6 はコアネットワークと参加者の手元に到達性があり、OpenFlow が組み込まれ、BGPが周り、そしてRadius認証のある無線LANが提供されました。つまり、夢はだいたい叶ったということです。
実際、前回こんなことを言っていたときには、こんなの叶うわけがないというニュアンスで笑いながら言っていましたし、そもそもこの話は今回の運営ではしていないので、本当に偶然なのですが。

結局、大会のインフラというのは合理性を取ると本当に何もなくなってしまうので、できる限り参加者に楽しんでもらえるように面白い要素を詰め込みつつ、いかに無駄な作業を省き、いかに面白い技術を取り入れ、そして安定したネットワークを参加者へ提供するかというところに向かっていくのが理想だと思います。そういった意味で、今回のコンテストはルールの面を始めとして参加者へ面白いものを提供し、インフラは結構面白いことができ、そこそこ自動化され、ちゃんと安定していたので良かったのではないかと。

次回はどうなるのか楽しみですね

コンテストサイト

今回もやりました。

アンケートを見る限り概ね好評だったようで、良かったです。初日の朝のミスは頭が真っ白になりましたが、git push してなかっただけでした。
基本的に前回起きたパフォーマンス系の問題 (真面目にRESTしすぎてDoSになった問題) を解決しつつ、今回のルール変更へ対応し……というのを真面目にやりました。具体的にはスコアボードを実装したり、問題の公開条件を変更(時間による条件を廃止し、問題を解く度に次の問題が公開されるようになった)、みたいなところを修正しています。
その他、真面目に SQL を勉強して ActiveRecord に泣かされたり、前回参加者に怒られたのがトラウマになったのでパフォーマンスチューニングをそこそこ真面目にやって5台の物理サーバを使い60物理コア, 120スレッドの環境で分散させたりした結果、Sinatra アプリケーションにもかかわらずエンドポイントによっては 1000req/s を優に超えたり (30~10000req/s) しましたが、実際には20req/s を超えることはほとんどありませんでした。ちゃんと負荷を見据えてエンドポイントを設計しなおしたのが功を奏したので、良かったです。
あとちゃんとリクエストやら負荷やらを Zabbix + Grafana 可視化したりしてくれてました。

懺悔になりますが、前回に引き続いてデザインとフロントエンドを実行委員の方へ丸投げお願いする形になりました。また直前で負荷を掛けさせてしまい、すみませんでした……。フロントエンドが Angular2 から Vue2 に変わったのは何かの陰謀です。

ドキュメンテーションとリファクタリングとテストコードはこれからやります……。

まとめ

こんな感じで、僕は前回と同じでコンテストサイトの開発に没頭していたICTSCでした。
全体としてもトラブルなく終わったと思っていますし、成功に終わったと言って良いでしょう。

まだまだやるべきこと、改善すべきことはありますが、ひとまずここまで。

ここに来るまでご尽力くださった、ICTSC7 のスポンサーの皆様、実行委員の皆様、そして支えて下さった運営委員の皆様へ感謝します。ありがとうございました。