Серьезным тормозом, мешающим получить все возможные выгоды от использования эластичных виртуализированных сред, становится негибкая и плохо управляемая сетевая инфраструктура. Программное обеспечение пока не оказывает серьезного влияния на сети, и именно виртуальные, программно-конфигурируемые сети (Software Defined Networking, SDN) должны коренным образом изменить ситуацию.

Основной принцип програм- мно-конфигурируемых сетей заключается в разделении про­цессов передачи и управления данными: функции продвижения пакетов данных выполняются простыми аппаратными или виртуальными коммутаторами, а вся сетевая нагрузка ложится на специальные узлы (программные контроллеры), которые создают таблицы маршрутизации. Это дает возможность значительно снизить затраты на сопровождение сети и увеличить долю используемых сетевых ресурсов за счет динамического управления.

Полноценное облако

По всей видимости, наибольший интерес технология SDN должна вызывать у поставщиков облачных сервисов. На данном этапе развития рынка она вполне может стать серьезным конкурентным преимуществом.

Первой в России о полноценном использовании технологии построения сетевой части облачной платформы с использованием SDN на базе протокола OpenFlow заявила компания «Крок».

В рамках проекта «виртуального ЦОД» уровень управления сетью был полностью отделен от устройств передачи данных и реализован с помощью программного приложения.

Созданный компанией виртуальный ЦОД — это публичная облачная платформа на базе коммерческих программных продуктов по виртуализации различных типов ресурсов: вычислительных, сетевых, а также ресурсов хранения данных. ЦОД расположен на площадках «Компрессор» и «Волочаевская-1».

«Технология SDN обеспечивает большую гибкость в процессе настройки сетей внутри облака, давая функционал качественно иного уровня. Она позволяет создать неограниченное количество изолированных сетей внутри облака, в которых по умолчанию доступны сервисы DNS, DHCP, NAT, сетевые экраны», — говорит Максим Березин, руководитель виртуального ЦОД «Крок».

Через портал самообслуживания облачной платформы возможно управлять ее внутренней адресацией, настраивать безопасные VPN-соединения между арендуемым облаком и локальной площадкой заказчика. Реализованный функционал обеспечивает полную интеграцию сетей облачной платформы и локальных сетей заказчика, что позволяет строить полноценные гибридные облака, в которых часть инфраструктуры находится локально у заказчика, а остальная размещается в публичном облаке внешнего партнера.

Автоматизированных инструментов виртуализации, позволяющих оперативно выделять сетевые сегменты, облачные платформы большинства компаний до сих пор не имеют. Отсутствие таких инструментов побуждает наиболее заинтересованные компании обращаться к технологиям SDN.

Внимание к SDN привлекает ряд актуальных задач. Например, операторы связи и провайдеры облачных сервисов пытаются увеличить гибкость сетей и получить преимущества для своего бизнеса. «Обычные» же компании рассчитывают с помощью SDN преодолеть сложности эксплуатации и управления ЦОД.

При этом факторы, стимулирующие виртуализацию сетей, сильно отличаются от факторов, вызывающих виртуализацию серверов. Имеющиеся в компаниях вычислительные ресурсы, как правило, недозагружены, поэтому весьма выгодна их консолидация. Сетям же недозагрузка не грозит — скорее, наоборот. Бизнес требует от сетей не консолидации, а повышения их гибкости и емкости.

Все более популярным становится подход к сетям, ориентированный на потребности приложений. Компании фокусируют свое внимание на ускоренном запуске новых услуг, а также облегчении процессов выделения ресурсов, управления сетями и изменения их конфигурации в соответствии с требованиями приложений.

Еще одним важным преимуществом виртуализации сетей является сокращение затрат на сетевую инфраструктуру. Например, коммутато­ры, отвечающие требованиям инфраструктуры операторов связи, весьма дороги. При этом значительная часть их цены приходится на программное обеспечение, реализующее множество избыточных функций. Благодаря переносу управления на уровень центрального контроллера, компании получают возможность приобретать недорогое оборудование с минимальной интеллектуальной составляющей.

Успех с отложенным эффектом

В компании «Ростелеком» с лета 2012 до начала 2013 года осуществлялось создание опытно-конструкторской зоны облачной платформы на базе SDN. Оператор национального масштаба не мог пройти мимо этой технологии, ведь в случае успеха масштабы его экономии могут быть огромными.

Проект носил ярко выраженный исследовательский характер, его главной задачей была оценка возможности применения технологии SDN для повышения эффективности управления компьютерными сетями в ЦОД оператора. Он был призван решить такие распространенные проблемы, как совместимость оборудования разных поставщиков, снижение энергопотребления, обеспечение отказоустойчивости и высокого качества сервисов.

Проект в целом был признан успешным, однако руководство «Ростелекома» признает, что решения SDN еще «сырые». Их использование в промышленной среде начнется лишь после достижения достаточной зрелости.

Если говорить о факторах, препятствующих широкому распространению SDN на рынке, то главным из них является стандартизация протокола OpenFlow, который считается основной движущей силой распространения и популяризации программно-конфигурируемых сетей.

«На данный момент стандартизация OpenFlow еще не достигла такого уровня зрелости, который делает возможным массовый выпуск и использование подобных решений, — отмечает Владимир Ткачев, технический директор VMware в России и СНГ. — Кроме того, сегодняшним контроллерам SDN не хватает масштабируемости». Производители микросхем для коммутаторов (Intel и Brocade) пока больше ориентированы на традиционные устройства, и пройдет еще несколько лет, прежде чем ситуация изменится. Однако в целом можно ожидать, что в скором времени SDN будут работать совместно с традиционными сетями, построенными по классическим схемам.

В мире примеров реализации нового подхода к управлению сетевой инфраструктурой, который воплощает SDN, пока единицы. Так, опытные решения на основе этой технологии сейчас полностью внедрены в ЦОД Google.

Пока что российский рынок SDN находится на стадии формирования, но по мере того как западные компании внедряют программно-конфигурируемые сети, начнется его более активный рост. Согласно прогнозам экспертов, к 2017 году объем мирового рынка программно-конфигурируемых сетей составит около 2,1 млрд долл., а доля российского сегмента SDN увеличится за этот период до 25–30 млн долл.

Однако, как уверяют в Cisco, в эпоху SDN ни маршрутизаторы, ни коммутаторы не утратят своей значимости. Лишь 9% от общего рынка будет приходиться на долю технологий SDN, работающих на уровне управления, то есть на долю программных контроллеров и других виртуальных технологий. Скорее всего, рядом с существующим рынком аппаратно-программной инфраструктуры появится рынок приложений нового поколения.

 

Сначала — сокращение издержек, затем — прибыль

Половина операторов мобильной связи планируют внедрить программно-конфигурируемые сети в ближайшие два года, чтобы сократить операционные расходы и повысить гибкость сетей, — таковы результаты опроса, проведенного аналитиками компании Informa.

Вначале SDN будут внедряться для повышения гибкости и масштабируемости сетей мобильной связи, в которых последнее время активно растет объем видеотрафика. Но в более долгосрочной перспективе SDN помогут операторам увеличивать доходы благодаря возможности выводить на рынок новые мобильные приложения и сервисы гораздо быстрее и менее затратно, чем сейчас.

Усиление позиций через поглощения

Развивая концепцию SDN, VMware реализует стратегию продвижения решений программно-конфигурируемых ЦОД (Software-Defined Datacentre, SDDC), которыми известна компания. Ее позиции стали особенно сильны после приобретения компании Nicira — разработчика решений в области виртуализации сетей.

Многие поставщики сетевого оборудования и облачных решений также развиваются за счет приобретения нишевых компаний. Oracle в сентябре 2012 года приобрела известную компанию Xsigo Systems, имеющую таких клиентов, как BritishTelecom, eBay, Softbank и Verizon. Объединение технологии Xsigo для виртуализации сетей с решением Oracle VM повышает возможности создания сред облачных вычислений.

HP уже не один год продвигает свою «конвергентную инфраструктуру», ведя разработки в области SDN еще с 2007 года. Однако ощутимого прогресса удалось добиться лишь после поглощения компании 3Com. Одним из важных слагаемых стратегии стало именно направление SDN. Как заявил Ник Уотсон, вице-президент HP Networking в регионе EMEA, чтобы подстегнуть эволюцию сетевой инфраструктуры, сети должны быть более простыми и эффективными, а главное — гибкими.

В Alcatel-Lucent предпочли обойтись собственными силами, создав стартап Nuage Networks, занимающийся разработкой программного решения под названием Virtualized Services Platform. Планируется, что платформа будет работать с оборудованием любых производителей.

Intel инвестировала в компанию Big Switch Networks, которую основал в 2010 году один из авторов протокола OpenFlow Гвидо Аппенцеллер. С тех пор она занимается дальнейшим развитием протокола OpenFlow и других технологий SDN. Программно-конфигурируемые сети — одна из областей, в которых Intel рассчитывает найти применение своим процессорам.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

Купить номер с этой статьей в PDF