まず、SDDCを構築するときは、マクロ仮想化テクノロジについて検討する必要があります。 これは、仮想マシン管理システム（VM）、DCIM（データセンターインフラストラクチャ管理）、およびSNMPアダプター（簡易ネットワーク管理プロトコル）が連携して機能することを意味します。 DCIMは、アダプターの助けを借りて、データセンターのエンジニアリングインフラストラクチャの状態、空きスペースの可用性、ラックスペースに関する情報を収集および集約します。 このシステムを使用すると、プロバイダー企業のデータセンターで何が起こっているかを「今ここで」最も完全に把握することができます。 VM制御システムからDCIMデータに情報を追加すると、データセンターの問題点（温度のしきい値を超えたり、電源が供給されていないなど）を特定し、データセンターの1つまたは別の物理ゾーン（または別のデータセンター）に負荷を移動できますプロセッサ電源。 同社は、エンジニアリングインフラストラクチャの適切な要素により近い負荷の高い仮想マシンを移行できるようになります。 そして、「サーバー側の情熱」の分野では、最も寒いでしょう。
したがって、プロバイダーの物理データセンターは、マクロ仮想化テクノロジと組み合わせて、単一の「エコシステム」に変換され、とりわけ信頼性が向上しています。 「ほうきを壊して棒を1つずつ壊すことはできない」ということわざはここで適切です。個々のデータセンターのエンジニアリングインフラストラクチャの信頼性が低いため、すべてが完全な相互冗長性を提供します。
当然、SDDCの場合、マクロ仮想化だけを行うことはできません。 ソフトウェアデファインドデータセンターの概念は、インフラストラクチャの物理的な複雑さを軽減し、複雑さを仮想のソフトウェア環境に移行するという着実な傾向を有機的に定めています。 このアプローチの1つの現れは、ネットワーク機能仮想化（NFV）のアイデアです。 現在、ネットワークデバイスの仮想環境には、スイッチ、ルーター、ロードバランサー、ファイアウォールなど、オープンソースと商用の両方の実装があります。 近い将来、サーバー（分散ストレージシステムでもあります）と機能セットが限られた高性能スイッチのみがデータセンターに残ることが予想されます。 そして、このようなインフラストラクチャは、クラウドアプリケーションと仮想化を考慮して最初に設計された最新のソフトウェアの要件の大部分を提供します。
なぜこの傾向は安定しており、NFVの利点は何ですか？ これが、SDNCentralポータルによって投票された経済のさまざまなセクターの220社のCEOがこの質問に答える方法です（図1を参照）。
図 1. NVFの利点（ソース-SDNCentral Report on Network Virtualization 2014）
調査データから、柔軟性インジケータがほぼ3倍のマージンでリードしていることがわかります。仮想サーバーは、物理デバイスよりも取得、スケーリングなどがはるかに簡単です。 また、資本と運用コストの指標は、回答者が指摘しているものの、主導的な地位にはありません。
調査インジケータを指定すると、次の利点があります。
- クラウドインフラストラクチャの各アプリケーションまたはサブスクライバーにパーソナルネットワーク環境を作成する機能。
- デバイスの範囲の縮小。
- メンテナンスコストの削減とITインフラストラクチャの機能の確保。 仮想ネットワークデバイスは、同じタイプの標準サーバー上の仮想化環境で「ライブ」であるため、メンテナンスには広範囲のスペア部品と別個のラックスペースが必要ありません。
- 配信時間の短縮：NFVはソフトウェアとライセンスであり、機器の供給よりも配信がはるかに簡単です。
- 複製とスケーリングのシンプルさ、一方で自動化は非常に簡単です。
- 短時間で回復しやすい。 仮想ネットワークデバイス構成のバックアップまたは仮想マシンのイメージのみを他のサーバーに数分で復元できます。
プロバイダーは、NFVを使用することで、数分で必要な数と範囲のネットワークデバイスをサブスクライバーに提供できます。これは、独自の要件に応じて独自に構成します。 ちなみに、レンタルしたネットワークデバイスの設定を完全に管理する機能は、プロバイダーがネットワークをセットアップする際に、サービスとオプションを定性的に区別します。これにより、顧客は設定を制御できず、多くの場合、オペレーターのネットワーク運用が複雑になり、その結果、すべての人にとってはるかにコストがかかります。
物理ネットワークと仮想ネットワークの間にジャンクションがある状況では、そのような「ハイブリッド」ネットワークの管理と構成の問題がすぐに発生します。 原則として、従来のネットワーク管理方法は、サポートされている機器の機能や観点のいずれにも適合しません。 そのため、IT業界は「回避策」を探し始めました。 確かに、個々のケースで物理ネットワークを再構成する代わりに、一度構成して、信頼性を1つだけ要求することで、物理ネットワークをそのままにしてみませんか？ その結果、新しいタイプのネットワークが作成されました-オーバーレイネットワーク、または物理ネットワーク上に作成された論理ネットワーク。 ネットワークの観点から、これは以前に行われました。よく知られた標準IEEE 802.1q（VLAN）はこの定義に該当します。 違いは、オーバーレイプロトコルがルーティングされたネットワークで機能し、ネットワークを識別するためのラベルを大幅に増やすことです（通常1600万）。 一般に、オーバーレイネットワークは、ソフトウェアまたはハードウェアスイッチ（ゲートウェイ）とトンネリングプロトコル（VXLAN、NVGRE、STT、GENEVE）を使用して作成されます。
オーバーレイネットワークのおかげで、仮想環境管理者は、物理スイッチを構成せずに仮想マシン間のトンネルを構成します。 オーバーレイネットワークを使用すると、信頼性の高いネットワークインフラストラクチャ上のアプリケーションに必要なサービスを提供できます。 その利点：
- さまざまなネットワークセグメント、さらには異なるデータセンターでも仮想マシンの接続を提供します。
- ルーティングされたネットワークをトランスポートとして使用できるため、ネットワークの安定性が向上します。
- 仮想コンピューティングインフラストラクチャで連携し、NFVデバイスと対話する機能。
- すべてのオーバーレイプロトコルはカプセル化の原理に基づいて動作し、標準のイーサネットフレーム形式を使用するため、既存のネットワークインフラストラクチャとの完全な互換性が保証されます。
この技術の欠点には、マルチキャストの使用（物理ネットワークインフラストラクチャでマルチキャストサポートが必要）と、オーバーレイデータのカプセル化とカプセル化解除の必要性によるサーバー使用率の増加があります。
ソフトウェア定義ネットワーク環境の構成要素の1つは、ソフトウェア定義ネットワーク（SDN）テクノロジーでもあります。 SDNは、サーバーを単一のインフラストラクチャに統合する高性能ネットワークスイッチにNFVアプローチを使用するように設計されており、新しいサポーターを探しています。
図 2.ソフトウェア定義ネットワークアーキテクチャ
SDNの主なアイデアは、ネットワークインフラストラクチャの制御機能とトランスポート機能を分離することです。 すべての「インテリジェンス」は、専用のハードウェア/ソフトウェアベース、つまり専用の制御SDNコントローラーに集中しています。特定のルールに基づいてネットワークの動作を決定します。 同時に、スイッチはパケットで基本的なアクションを実行し、ほとんどの知的機能を失います。 トラフィック管理-管理コントローラーとスイッチの相互作用-は、特別なプロトコル（最も有望で積極的に開発されているOpenFlow）を使用して実行され、「フロー」の概念で動作します。 それらを通じて、禁止、許可、リダイレクトなど、トラフィックに関するさまざまなアクションが実行されます。 SDNは、ネットワークを管理する柔軟性を提供し、その管理を大幅に簡素化します。
ただし、SDNの主な「ハイライト」はまだ異なります。SDNコントローラーには、オーケストレーションシステムと、長期的にはアプリケーションとの統合手段が必要です。 これにより、情報システムからの関連する要求に基づいてネットワークリソースを確実に管理できます。 たとえば、ネットワークは、ビデオ会議セッションの間、より広い帯域幅を動的に割り当て、それを他のアプリケーションに有利に再配布します。 ネットワーク上にはパッケージとストリームだけでなく、アプリケーションも存在することを理解することは、企業の世界に未来を提供するSDNの重要な機能の1つです。 そして、このタスクを可能にするのは集中型SDNアーキテクチャです。
モーションリミッター
SDN、NFV、DCIMなどの技術は、ITサービスのプロバイダーである多くのロシア企業にとって興味深いものですが、我が国にはまだ本格的なSDDC実装はありません。 これにはいくつかの基本的な理由があります。
そのため、DCIMシステムと仮想マシン管理ソフトウェアの統合を可能にする既製のソリューションは市場にありません。 同社は、ITスペシャリストまたはパートナー（システムインテグレーター）のチームの助けを借りて、この問題を独自に解決する必要があります。 はい、DCIMの選択自体が特定の困難を引き起こします。 現在、このソフトウェアは2つのグループのメーカーによって提供されています。 1つ目は、データセンターエンジニアリングインフラストラクチャのソリューションの作成に歴史的に特化したベンダーが含まれます。 データセンターの物理的資産管理システムを構築する場合、それらは「下から」-「エンジニア」コンポーネントの状態に関する詳細データの収集から始まります。
2番目のグループは、ITインフラストラクチャの統合管理ソリューションを開発しているメーカーで構成されています。 このようなシステムは幅広い機能を備えており、詳細なインベントリの実施、データセンターへの機器の配置の計画、予測、電力消費の運用監視などを目的としています。 つまり、「上から」問題を解決します。 この場合、ソリューションの選択は特定の条件に依存します。 企業は、インフラストラクチャと開発計画の状態に特に必要なシステムを決定し、RFIを実施し、KPIを開発し、短いリストを作成し、テストテストを実行する必要があります。 これはすべて、多大な時間と人件費につながります。 多くのプロバイダーがこれをすぐに先送りし、ソフトウェア定義環境への移行を遅らせることは論理的です。
NFV、SDN、オーバーレイネットワークのテクノロジーについて話すと、それらの流通は、斬新性と完全ですぐに実装できるソリューションの欠如に制約されます。 企業のデータセンターでは、おなじみの、馴染みのあるネットワークハードウェアを使用しているため、仮想化されたネットワークデバイスの動作とは対照的に、IT専門家はその長所と短所を知っています。 パラダイムシフトには追加の金融投資が必要ですが、企業はすでに従来のネットワークの構築に費やしています。 同時に、オープンソースSDNコントローラーを使用する可能性に実際に依存する必要はありません。オープンソースSDNソフトウェアは、ほとんどの場合、すべての企業が手に入れることができないプログラマーによって開発される必要がある「ワークピース」です。 「安価な」SDNスイッチに関する市場の期待は現時点では正当化されていません。TCAM（Ternary Content Addressable Memory）は、必要なスレッド数をサポートするための高価なコンポーネントであるため、コストに影響します。 さらに、ベンダーは、当然の理由で、「オープン」からはほど遠い決定を下します。深刻なメーカーは、顧客企業を独自の改良で縛る機会を逃しません。
一方、ハードウェアソリューションは遅かれ早かれ、物理的および道徳的な減価により交換が必要になるため、会社のITインフラストラクチャのさらなる開発を計画する場合、仮想レベルの拡大の見通しを考慮する必要があります。 ソリューションを実装するためのさまざまなコンポーネントとオプションをチェックして、事前にこのプロセスを準備する必要があります。