Магистральный канал по запросу для мультиоблака

Впервые в России осуществлено автоматическое предоставление магистральной емкости «по запросу» для обеспечения связности элементов распределенного мультиоблака.

Группой в составе облачных провайдеров Облакотека и Cortel, одного из российских магистральных операторов, разработчика SDN-контроллера RunOS и приложений к нему RunSDN, и разработчика ИКТ-услуг нового поколения JP Innovative (Группа J’son&Partners) впервые в России осуществлено автоматическое предоставление магистральной сетевой емкости «по запросу» (Bandwidth on Demand, BoD) для обеспечения связности виртуальных машин в облаках двух различных провайдеров.

Фактически реализована услуга распределенного частного облака, вычислительные узлы которого объединены в единое логическое мультиоблако магистральной SDN-сетью. Элементы распределенного облака были расположены в ЦОД в Москве (Облакотека) и Новосибирске (Cortel), сетевая связность между ними была обеспечена магистральным оператором, SDN-управление которой осуществлялось с помощью SDN-контроллера RunOS и приложения к нему разработки компании RunSDN.

Успешное тестирование автоматической оркестрации между контроллерами облачных сред и SDN-контроллером магистральной сети открывает дорогу к созданию коммерческих услуг распределенных виртуальных частных облаков (Virtual Private Cloud, VPC) со сквозным сетевым QoS. Видеозапись теста доступна на Youtube по ссылке https://youtu.be/XjggLW1LKKg.

По мере развития сетей нового поколения услуги распределенных VPC, включающих переферийные ЦОД (Edge Computing) и SDN-сети доступа (в частности, 5G), станут элементом сквозных слоев, то есть виртальных ИКТ-инфраструктур, в которых програмно-конфигурируемыми являются не только распределенные вычислительные домены (мультиоблако), но и связывающие их сети. 

Введение понятия сквозного слоя меняет базовые понятия границ сетей – локальных (LAN) и глобальных (WAN), поскольку позволяет корпоративным потребителям создавать собственные гибко настраиваемые сети не ограниченные отдельными локациями (доменами). Это, в свою очередь, дает возможность разработчикам и пользователям иначе посмотреть на архитектуру и принципы развертывания критичных приложений, как транзакционных и аналитических (IT), так и приложений реального времени (OT - АСУТП, MES), и на принципы обеспечения их безопасности и работоспособности.

Цели, состав и результаты пилотного проекта 

Цель пилотного проекта состояла в объединении двух и более виртуализованных локальных сетей различных ЦОД в единую логическую сеть с SDN-WAN управлением и его оркестрацией с SDN-контроллерами локальных сетей ЦОД, что позволяет реализовать принцип предоставления ресурсов «по требованию» и гарантировать сквозной QoS.

Состав пилотного проекта и схема организации взаимодействия провайдеров ресурсных доменов – IaaS-облаков и магистральной сети, показана на Рис.1 ниже.

Посредством API-взаимодействия в рамках пилота реализован полностью автоматический процесс выделения магистральной сетевой емкости «по требованию», с оплатой по фактическому времени использования выделенной полосы нужного размера. Автоматизирован и процесс изменения выделенной емкости, который реализуется как созданием каналов другой емкости, так и созданием дополнительных каналов. 

Это открывает дорогу к так называемому long-distance balancing - ключевому механизму позволяющему обеспечить высокий уровень загрузки вычислительных мощностей в распределенных мультиоблаках. Такая балансировка может включать как относительно простые кейсы резервного копирования в удаленный ЦОД и восстановления после сбоя из резервной копии, так и более сложные кейсы балансировки нагрузки в территориально-распределенной системе active-active.

Принцип балансировки нагрузки между расположенными на больших расстояниях ЦОД состоит в наличии ежедневных пиков нагрузки приложений на вычислительные ресурсы в дневное время. Возможность балансировать часть пиковой нагрузки в ЦОД расположенные в других часовых поясах (Рис. 2) в сочетании с динамическим ценообразованием на вычислительные ресурсы позволяет IaaS/PaaS провайдерам значительно экономить на виртуализованной вычислительной инфраструктуре, при этом выдерживая необходимые приложениям параметры доступности. 

Барьером препятствующим реализации этой схемы выступает высокая стоимость магистральной сетевой емкости в сочетании с невозможностью ее выделения по требованию, то есть клиенты, в данном случае провайдеры IaaS/PaaS, вынуждены заключать долгосрочные договоры и оплачивать емкость даже тогда когда она практически не используется, что обуславливает крайне низкую среднюю загрузку таких статичных каналов и, как следствие, неоправданно высокую стоимость передачи единицы данных. 

Введение базирующейся на технологии SDN услуги BoD позволяет решить эту проблему, а ее интеграция с сетевыми контроллерами вирутализованных локальных сетей ЦОД дает возможность полностью автоматизировать процесс заказа, выделения и отключения канала.

Распределенные мультиоблака как элемент сквозного сетевого слоя

Дальнейшее развитие концепции распределенного мультиоблака с BoD состоит во включении SDN-сетей доступа в перечень взаимодействующих доменов (Рис. 3). Это позволит обеспечить сквозной SLA от подключенных устройств до экземпляров распределенного приложения, то есть реализовать так называемый сквозной сетевой слой (E2E slice) (Рис. 4).

Введение представленного в Релизе 16 3GPP понятия сквозного сетевого слоя стало необходимо ввиду того, что уже в насто&#