Сетевая инфраструктура Cisco ACI: решение для ЦОД нового поколения SDN Скороходов Александр

Сетевая инфраструктура Cisco ACI:
SDN решение для ЦОД нового поколения
Скороходов Александр
Системный инженер-консультант
Октябрь 2015
Динамика современных приложений и их влияние на ИТ
Модель «бимодального IT» Gartner
Традиционные системы (“mode 1”)
Системы Cloud Scale (“mode 2”)
Сделать «правильно»
Сделать «быстро»
Online
SCM
ERP/Financial Client/ Server
CRM
Эффективность
Стабильность
Server
Надёжность
Email
Single
Server
Content
Gaming
Mobileдо результата»
IoT
eCommerce
Гибкость
и «время
Фокус на задачах подразделений
Эксперименты
Single
Application
Быстрое развитие приложений
Hypervisor
Поддержка текущего бизнеса
Many
Applications
Новые возможности
для бизнеса
Many
Servers
Заказчикам нужна поддержка обоих подходов
© 2013-2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
2
Развитие подходов к построению сети ЦОД
Традиционная
модель сети
Альтернативная
SDN модель
Новая
модель сети
Сумма
устройств
Программная
виртуализация сети
Application Centric
Infrastructure
Существующая модель
эксплуатации
Проверенное решение
Много точек управления
Негибкость
Самая медленная часть
инфраструктуры ЦОД
«Хрупкость»
© 2013-2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
Остаётся сложность
Отдельные оверлей и
транспортная сеть
Зависимость от
гипервизора
Несколько точек
управления и
диагностики
Управление по политикам
Устраняет сложность
Аппаратные оверлеи
Независимость от
гипервизора
Автоматизация и
программируемость
Защита инвестиций
3
Cеть и приложения
Два разных языка
Язык владельцев приложений
• Структура уровней приложения,
связи и зависимости между ними
• Требования безопасности
• Service Level Agreement
• Производительность
• Соответствие норм. треб.
• Зависимость от расположения
• ...
© 2013-2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
Язык администраторов сети
?
•
•
•
•
•
•
VLAN
IP адреса
Подсети
МСЭ
Quality of Service
Балансировщики
нагрузки
• Access Lists
• ...
4
Cisco ACI: модель ресурсов и политик
Перенос опыта Cisco UCS в сетевую инфраструктуру
Network
SME
Security
SME
Application
SME
Physical
Networking
APIC
Hypervisors
and Virtual
Networking
Compute
L4–L7
Services
1
Multi DC
WAN and
Cloud
Nexus 7K
Integrated
WAN Edge
Nexus 2K
Эксперт определяет
политику
Storage
2
Политика
используется для
создания модели
приложения
3
Автоматическая
конфигурация
политики во всей
инфраструктуре
4
Управление
жизненным циклом
политики в
день 1, день 2
СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД:
Быстрое разворачивание приложений. Масшабируемость, безопасность и полный контроль
© 2013-2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
5
Cisco ACI
новое поколение инфраструктуры ЦОД
App
Web
Внешняя сеть
передачи
данных
DB
QoS
QoS
QoS
МСЭ, LB
LB
ACL
APIC
ACI фабрика
Программируемость, масштабируемость, открытость
© 2013-2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
Application Policy
Infrastructure
Controller
6
Модель политик ACI
профиль приложения
Сетевой профиль приложения (ANP) представляет собой набор групп EPG и политик,
которые определяют правила взаимоотношений между группами
Сетевой Профиль Приложения
EPG A
EPG B
EPG C
Service A
Service A
Service C
Service C
Service D
Service D
Service A
Service A
Service C
Service C
Service E
Service E
Service B
Service B
Service C
Service C
Service B
Service B
Контракты
© 2013-2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
Контракты
7
Application Policy Infrastructure Controller
Централизованная автоматизация и управление фабрикой
• Единая точка управления политиками в
сети ЦОД:
Сервисы 4..7
Управление
системами
Управление
СХД
Оркестрация
• Профили приложений
• Интеграция с сервисами L4-L7
• Открытая модель данных для управления при
помощи внешних средств оркестрации
• Мониторинг приложений, поиск и устранение
неисправностей фабрики
Открытый
RESTful API
APIC
• Накопление статистики/телеметрии
• Управление образами ПО коммутаторов
• Не принимает непосредственное
участие в передаче данных
Управление при помощи
политик
Storage SME
Server SME
Network SME
Security SME
App. SME
OS SME
• Не занимается детальной настройкой
• Кластеризация для масштабирования и
доступности (от 3 до 5 и более узлов)
© 2013-2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
8
Сетевая фабрика ACI
• Наиболее эффективная фабрика в индустрии:
Spine: модульные (Nexus 9500) или фиксированные (9336)
• 1/10 Gb на границе сети, высокая плотность 40GE Аппаратная база отображения адресов
До 576 x 40 Gb портов на устройство
на Spine и возможность перехода на 100GE
Высокая плотность за умеренную стоимость
• До 1 миллиона IPv4 и IPv6 хостов
• Тысячи логических организаций (tenants)
• Десятки тысяч 1/10 Gb серверов
• Маршрутизируемая фабрика – оптимальная
передача IP трафика
• Масштабируемая распределённая коммутация (L2)
и маршрутизация (L3) для VXLAN, NVGRE*, VLAN
• Не требуются программные шлюзы – физические
или виртуальные
• Гибкость развертывания приложения – нет
ограничений при выборе точки их размещения в
фабрике
• Полная прозрачность – физическая или виртуальная
нагрузка
Оптимизация фабрики
Leaf (доступ): Nexus 9300
• Передача метаданных вместе с трафиком
Использование IEEE 1588 для измерения
Применение политик
• Детальное управление по политикам без
задержки
Интеллектуальное кеширование
Оптимальная балансировка ECMP
Поддержка терминации оверлеев
необходимости программировать потоки
Улучшенная аналитика
© 2013-2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
APIC
9
Фабрика с поддержкой нескольких гипервизоров
Интеграция с физическим
и виртуальным миром
Сетевой
администратор
APIC
APIC
ACI фабрика
• Заказчик не ограничен в выборе
платформы виртуализации:
VMWare, Microsoft, OpenStack или
использовании
невиртуализированных серверов
• Возможность использования
нескольких VMM в одной группе
EPG
• Интегрированный шлюз для
VLAN, VxLAN, NVGRE* сетей
© 2013-2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
VLAN
VXLAN
Администратор
приложения
ESX
VLAN
NVGRE*
Hyper-V
VLAN
VXLAN
VLAN
KVM
ФИЗИЧЕСКИЙ
СЕРВЕР
Управление
гипервизором
10
Мониторинг приложения
Видимость на уровне приложения и его компонент
ACI фабрика предоставляет
аналитические возможности
следующего поколения
PetStore
Событие
Триггерное
событие
Действия:
Не добавлять хосты или VM
Отключить хост гипервизора
Перебалансировать кластер
Приложение, потребитель (tenant) и
инфраструктура:
• Показатели здоровья (health scores)
• Задержка
• Atomic counters
PetStore Dev
PetStore Prod
PetStore QA
• Leaf 1 и 2
• Spine 1 – 3
• Atomic counters
• Leaf 2 и 3
• Spine 1 – 2
• Atomic counters
• Leaf 3 и 4
• Spine 2 – 3
• Atomic counters
• Потребление ресурсов
APIC
Интеграция с управлением нагрузкой –
первичное размещение и миграция
© 2013-2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
VXLAN
статистика для
каждого узла
Физическая и
виртуальная
нагрузка
11
ACI – фабрика нового
поколения для
интегрированных систем
 Управление на основе
политик
 Повышение гибкости
внедрения и снижение
рисков
 Функции автоматизации в
рамках всей ACI фабрики
Системы Vblock с ACI
повышают скорость IT
© 2013-2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
ACI-READY
Vblock™ 340 и Vblock™ 720
12
© 2013-2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
13
Application Centric Infrastructure
…для администраторов приложений
• Описание логики приложения в терминах приложения, а не сети
• Нет потребности в «переводе на сетевой язык»: VLAN, адресов
и т.д.
• Переносимость политик между ЦОД
• Возможность расширения среды, миграции P2V и т.д.
• Поддержка полностью или частично виртуализированных
приложений или физических серверов
• Корпоративные приложения
• Web-сервисы
• Big Data
• Управление инфраструктурой, а не коммутаторами
• Декларативная модель: описание желаемых политик для
приложений, а не конкретных настроек сетевых устройств
• Мониторинг
• Сетевое «здоровье» конкретного приложения
• Точный учёт трафика каждого из компонентов
© 2013-2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
APIC
14
Application Centric Infrastructure
…для администраторов безопасности
• Управление правилами доступа
• Единая точка контроля политик взаимодействия
• Структура правил/контрактов увязана с сервисами, а
не с адресами
• Нет «накопления» неиспользуемых правил МСЭ
• Модель «белого списка»
• Всё, что не разрешено, по умолчанию запрещено
• «Распределённый МСЭ»
• Микросегментация и контроль сессий
• Встраивание средств безопасности
• Физические или виртуальные
• Cisco или другие разработчики
• Полная изоляция организаций (tenants)
• Интегрированные возможности аудита
• Протоколирований действий администраторов
• API для внешнего анализа соответствия политикам
• Безопасность управления ACI
• Контроль доступа и ролевое управление
© 2013-2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
Web
Tier
Внешний мир
DMZ
App
Tier
DB
Tier
Trusted
Zone
DB
Tier
ПРИЛОЖЕНИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
ИНФРАСТРУКТУРА
APIC
15
Application Centric Infrastructure
…для облачных архитекторов
• Открытый REST интерфейс для
управления/оркестрации
• Поддержка разных сред виртуализации и физических
нагрузок
• Интеграция с несколькими гипервизорами в одном
приложении
• Возможность развёртывания невиртуализированных
ландшафтов (Big Data и т.д.)
• Возможность развёртывания приложений с
виртуальными и физическими компонентами
• Поддержка изоляции организаций
• Тысячи заказчиков (tenants)
• Управление инфраструктурой, а не коммутаторами
• Декларативная модель: «сеть как сервис»
• Автоматизация сервисных цепочек
• Поддержка OpenStack
• Интеграция c OpenStack Neutron
• Интеграция модели политик (Group Based Policy)
© 2013-2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
ACI фабрика
APIC
VLAN
VXLAN
ESX
VLAN
NVGRE
Hyper-V
VLAN
VXLAN
VLAN
KVM
ФИЗИЧЕСКИЙ СЕРВЕР
16
Application Centric Infrastructure
…для сетевых администраторов
• Эксплуатация сети как единого комплекса, а не
Spine: модульные (Nexus 9500) или фиксированные (9336)
набора устройств
Аппаратная база отображения адресов
До 576 x 40 Gb портов на устройство
• Сокращение рутинных операций
Высокая плотность за умеренную стоимость
• Снижение числа ошибок
• Высокая производительность и масштабируемость
• Доступ 1/10G, 40G
• Внутренний транспорт 40G (с развитием к 100G) с
эффективной балансировкой нагрузки и
APIC
приоритезацией транзакций
• До миллиона IPv4/IPv6 узлов
• Десятки и сотни тысяч портов
• Оптимизированный транспорт L2+L3
• Распределённая маршрутизация
• Единая среда коммутации для физических и
виртуальных серверов
• Сквозной транспорт P+V
Оптимизация фабрики
Leaf (доступ): Nexus 9300
• Поддержка многих гипервизоров
Использование IEEE 1588 для
Применение политик
измерения задержки
Интеллектуальное кеширование
• Детальная телеметрия и диагностика
Оптимальная балансировка ECMP
Поддержка терминации оверлеев
Улучшенная аналитика
• Измерение задержки и счётчики
© 2013-2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
17
Спасибо!
Заинтересовались? Вопросы? Хотите демо?
Обращайтесь на [email protected]