Как управлять дата-центром при помощи SDN

Представьте себе картину: просторные помещения с бесконечными рядами серверных стоек, шум охлаждающих систем и мигающие разноцветные индикаторы. Это ЦОД. Здесь каждую секунду обрабатываются петабайты данных и потребляются киловатты электричества. Как управлять такой махиной?

Чтобы делать это эффективно, инженеры создали новый формат дата-центров — SDDC (Software Defined Data Center) — хранилище данных, основанное на программном управлении серверами. Чтобы адаптироваться к росту трафика данных, масштабировать ЦОД по запросу и сокращать операционные расходы, разработчики стали развивать технологию SDN (Software Defined Networks) — программно-определяемые сети, в которых плоскость управления отделена от плоскости передачи данных.

Источник: блог компании Cloud4Y на Хабрахабр

В этой статье мы расскажем, в чем недостатки традиционного дата-центра, как его можно перестроить по новой модели и в чем преимущества обновленной версии.

Почему не справляются традиционные сети

У традиционных серверов есть недостатки: они занимают много места и их работу сложно согласовать внутри организации. Это мешает компаниям масштабироваться, внедрять и тестировать услуги для клиентов.

На примерах покажем, что конкретно изменилось с появлением SDN.

Раньше

Чтобы спроектировать хороший дата-центр, специалист анализирует пространство исходя из воздушных потоков и размещает оборудование там, где лучше всего работает вентиляция и система охлаждения. Однако из-за нехватки бюджета и ограниченных площадей, серверы ставят по принципу «купили подешевле и поставили, где попало». Это неэффективно.

Еще одна проблема — ЦОД формируется по запросу департаментов, которые есть в организации. Например, когда компания закупает новое оборудование, департамент эксплуатации узнает об этом уже по факту заказа. Или команда, которая занимается железом, отклоняет сервера с установленными модулями из-за того, что они не разделяют полномочия с командой, которая занимается управлением сетью.

Теперь

С SDN оборудование в дата-центре размещается там, где легче всего подвести питание и настроить систему охлаждения. Поэтому коробки с серверами остаются на месте, пока не устареют, а о функциональности заботится ПО.

Если компания Х выводит из эксплуатации сервер для финансового департамента, SDN-сервер остается на месте и переходит на работу с отделом кадров только программными средствами. Нет необходимости физически перемещать сервер, релокация происходит на уровне ПО. Это экономит время и не вносит изменений в функционирующую конфигурацию сети.

Преимущества SDDC и SDN при работе с данными

SDDC

SDDC — тот случай, когда ИТ-инфраструктура виртуализируется и предоставляется в виде сервиса, а контроль над центром обработки данных полностью автоматизируется. По такому пути, например, пошел Google, отказавшись от традиционных сетей в своих дата-центрах.

Сравнение классического ЦОД с SDDC

Концепция SDDC делает часть сервисов виртуальными и разворачивает их на серверах в виде виртуальных функций. Это экономит бюджет и помогает сократить расходы на оборудование. SDDC экономит деньги на капитальные (CAPEX) и операционные (OPEX) расходы. Например, системный интегратор КРОК в блоге на «Хабрахабр» рассказал, как за счет технологий вывести ИТ-отдел на самоокупаемость.

SDDC также помогает оперативно управлять ресурсами. Все сервисы развертываются по запросу: в любое время их можно включить, отключить и перераспределить между потребностями. Это дает возможность значительно масштабировать сеть.

SDN

Со временем появилась потребность управлять и менять типовые настройки в большом количестве оборудования. Появилась идея автоматизировать этот процесс, сделав надстройку над тем многообразием оборудования и придумать единую точку управления. Так появились SDN-сети.

SDN помогает добавлять новые конфигурации для оборудования. Центральная система управления автоматически заливает на сервер необходимые настройки и отражает новые элементы.

Также в дата-центре нужна высокая надежность. SDN позволяет оперативно управлять и настраивать политики безопасности почти во всех устройствах одновременно.  

В дата центрах Orange мы создали инфраструктуру для развертывания SDN, поэтому технологически готовы работать на основе этого решения. Мы являемся одновременно сетевым оператором, системным интегратором и разработчиком и полностью отвечаем за каждый этап внедрения технологий. Еще в конце 2016 года мы запустили сервис Easy Go Network в 75 странах, который предоставляется по модели NaaS (сеть как услуга).

Внедрение SDN в дата-центр

Есть два варианта обновления существующего дата-центра: дорогой и сложный. Разберем каждый из них.

Дорогой способ. SDN в виде программируемой фабрики программирует коммутаторы при помощи открытого протокола OpenFlow. Логика централизованно выносится в контроллер, который программирует сеть в соответствии с заданной политикой. Этот подход универсальный, но одновременно и более затратный, потому что подразумевает полную замену оборудования.

Сложный способ. SDN в виде наложенных сетей выносит всю программную логику SDN с конечных коммутаторов на серверы. SDN можно развернуть, не меняя уже имеющееся сетевое оборудование. Из-за того, что «железо» сохраняется, затраты идут только на покупку ПО. Однако управление сетью и диагностирование усложняются, так как приходится управлять физической и наложенной сетями одновременно, взаимодействовать с информацией физических и виртуальных устройств.

Принцип AGILE в сетях

Раньше ЦОД состоял из двадцати рядов серверов, в каждом из которых было по два коммутатора, которые подключали вычислительные ресурсы. Классический подход — запрограммировать каждое устройство отдельно. При этом какая-то централизация отсутствует в принципе.

Чтобы протестировать релиз программы в традиционных сетях, нужно развернуть виртуальную машину с определенными свойствами и операционной системой. Вычислительные ресурсы будут работать. Но для передачи данных администратор вынужден каждый раз вручную настраивать конфигурации на сетевом оборудовании. Это тратит кадровые ресурсы и повышает операционные расходы.

Источник: блог компании RUVD на Хабрахабр

Сейчас SDN помогает внедрить в сеть принцип Agile: например, когда у сервис-провайдера планируется к запуску услуга и в процессе видны недочеты, все изменения вносятся на этапе разработки. И даже на этапе тестирования у клиентов настройки можно менять — система полностью адаптивна. В традиционных сетях такой подход невозможен.

Таким образом, технология SDN помогает уйти от неповоротливых дата-центров с обилием коробок и статичной конфигурацией, перейти к гибким настройкам и масштабированию сети.