Руководство по SDN/NFV (9, часть 3)

9.3 Контроллеры SDN WAN

Решения SDN для дата-центров уже достаточно хорошо проработаны и широко используются. Они обеспечивают масштабируемость и динамику выделения ресурсов сети дата-центра по запросам его арендатором (multi-tenancy). Однако, сеть между дата-центрами пока не так хорошо масштабируется и её ресурсы не так просто распределить между нуждами различных арендаторов распределённых облачных дата-центров, где один и тот же tenant может арендовать ресурсы в дата-центрах различных местоположений.

Для решения этой задачи предназначены решения контроллеров SDN WAN (SDN для глобальных сетей), то есть для программно-конфигурируемых сетей между дата-центрами.

Контроллер SDN WAN решает следующие задачи:

  • Восходящий интерфейс API Or-Sdnc для абстракции сети и её программируемости со стороны систем оркестрации, которые предназначены для пользователей и сторонних приложений.
  • Уровень адаптации для информационных моделей, который позволяет моделям сетевых услуг получать топологию нижележащих сетей.
  • Управление многоуровневой средой, построенной на оборудовании различных вендоров.
  • Автоматизированное администрирование комплексных услуг «из конца в конец» — то есть от уровня описания услуги, до её провиженинга и исполнения на уровне сетевого оборудования.
  • Оптимизация использования ресурсов глобальной сети WAN
  • Сбор статистики о работе сети и её последующая обработка.
  • Обеспечение интерфейса систем управления, как традиционными (физическими) элементами, так и виртуализированными.

На рисунке ниже показаны функции контроллера SDN WAN

9.3-1

Рис. 9.3-1. Обобщённая структура и функции SDN WAN.

Однако, границы и функционал контроллеров SDN WAN до сих пор не детализированы. Например, оптимизацию ресурсов принято включать в их функционал, однако, есть и другие подходы, когда эти задачи возлагаются на приложения, которые работают поверх SDN-контроллера. То же относится и к управлению услугами. На рисунке 9.4-2 ниже показано, что определённые функции могут и не быть частью самого контроллера.

9.3-2

Рис. 9.3-2. Дополнительные элементы контроллера SDN-WAN.

Различные стандартизирующие организации (например, IETF и ONF), а также открытые сообщества (например, OpenDaylight и ONOS), разрабатывают модели данных и API, для согласованной работы элементов. Функциональные блоки, показанные на рис. 9.3-2, могут быть построены как агрегированный блок, так и как отдельные элементы.

Определим разницу между понятиями «услуга» и «ресурс».

  • Услуга коннективности WAN включает информацию, переносимую услугой, высокоуровневую маршрутизацию, структуру каналов переноса, а также ассоциированные атрибуты, такие как QoS, безопасность и схемы защиты.
  • Ресурс – это элементы сети WAN: каналы MPLS, Ethernet, длины волн (лямбды) и пр.

Например, каналы MPLS с гарантированной полосой пропускания – это ресурс. Каналы MPLS могут переносит трафик Ethernet «точка-точка» (с использованием инкапсуляции «pseudowire») или трафик IP VPN, либо оба этих вида трафика одновременно.

Ресурсы и услуги могут управляться раздельно. Например, как в результате оптимизации, канал MPLS может быть перемаршрутизирован без влияния на качество услуги. С другой стороны, услуга может быть модифицирована (например, может быть включено шифрование) без влияния на сам канал MPLS.

Управление услугами

Функция управления услугами отвечает за установку и запуск услуги, а также за управление услугой в сети. Восходящий интерфейс API даёт возможность определить услугу на высшем уровне иерархии. Например, услуга может определяться следующими факторами:

  • Протокол (protocol) – определяет, какой тип трафика переносится услугой IP, Ethernet, OTN, лямбды и пр.
  • Структура сети (Structure) – «точка-точка» (линия), точка-многоточка (дерево), многоточка-многоточка (VPN), цепь и составная структура, т.е. комбинация перечисленных топологий.
  • Маршрут (Path) – сегментированный, незамкнутый, строгий, расширенный, внутри области, внутри домена и пр. Эти параметры нужны, чтобы проинформировать систему оркестрации о доступных характеристиках пути, которые могут быть использованы как часть услуги. Например, какой-то корпоративный клиент может заказать услугу VPN, где определённые виды трафика должны передаваться по маршруту с низкой задержкой.
  • Конечные точки (End-points) – определяют, какие клиенты, мобильные устройства, сетевые функции, местоположения предприятий, хосты и виртуальные машины и/или дата-центры подключены к услуге.
  • Дополнительные атрибуты – QoS (ширина полосы пропускания, задержка, приоритезация, форирование трафика), безопасность, доступность, требования защиты и пр.

Таким образом, управление услугами – это форма оркестрации ресурсов WAN, услуг коннективности, которыми являются различные функции многих сетей, а не одной сети. В результате, вышестоящей функции оркестрации ресурсов не нужно знать детали сети WAN. Они могут просто полагаться на абстрактные определения, предоставленные Менеджером услуг (Service Manager), для создания более комплексных услуг, которые комбинируют услуги коннективности WAN с другими услугами (такими как IMS, Gi-LAN, или CDN).

Управление ресурсами и оптимизация

Эта функция задействует системы верхнего уровня для создания, модификации, или удаления ресурсов. Она предоставляет такие функции, как выбор оптимального маршрута, балансировку нагрузки туннеля, потоковую оптимизацию (bulk optimization), перемаршрутизацию трафика для работ по обслуживанию, и пр. Функция управления ресурсами может использовать статистику самого контроллера SDN, либо она может служить интерфейсом с отдельными системами аналитики, которые могут запускать действия по оптимизации.

Статистика и топология

Контроллер SDN может делать сбор статистики отдельно по услугам и по ресурсам, а также обнаруживать топологию сети. Эта информация используется Функцией управления ресурсами и может быть предоставлена для вышестоящих систем через ReSTful API.

Менеджер правил передачи пакетов (Forwarding Rules Manager)

Когда на сети имеются «white boxes» (т.е. сетевые устройства, управляемые вышестоящим контроллером SDN), требуется Функция правил передачи пакетов (Forwarding Rules Function) для определения точного набора правил передачи пакетов, которые (правила) передаются на эти устройства «white boxes». Менеджер правил передачи пакетов учитывает топологию сети, а также информацию о ресурсах и услугах от Функций управления услугами и управления ресурсами.

Адаптация

Функция адаптации переводит абстрактные, независимые от устройств модели данных, которые используются Функциями управления услугами и управления ресурсами, в модели данных для определённых устройств. Эти независимые от устройств модели данных ориентированы на услуги и подробно описаны в языке моделирования данных YANG.

***

1

 

Об авторе Алексей Шалагинов

Независимый эксперт
Галерея | Запись опубликована в рубрике Руководство по SDN/NFV с метками , , , . Добавьте в закладки постоянную ссылку.

2 комментария на «Руководство по SDN/NFV (9, часть 3)»

  1. Уведомление: Телеком и ИТ

  2. Уведомление: Руководство по SDN/NFV. Глава 10. Интерфейсы | Телеком и ИТ

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход /  Изменить )

Google+ photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google+. Выход /  Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход /  Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход /  Изменить )

Connecting to %s