Официальный документ
Оптимизация сети через виртуализацию:
где, когда, что и как?
Виртуализацию сложно назвать новой идеей, но сейчас она вновь переживает
этап бурного развития. На эту технологию сегодня переводятся сетевые
функции — коммутаторы, маршрутизаторы и тысячи других сетевых устройств.
Главное ожидание от нее — существенное сокращение затрат и упрощение сети.
Когда-то виртуализация серверов помогла сократить капитальные затраты
на серверное оборудование. Зато возросли эксплуатационные расходы,
поскольку потребовались более трудоемкие и сложные процессы. В конечном
итоге с проблемой удалось справиться, углубив интеграцию серверов и сетевой
инфраструктуры и расширив возможности программного обеспечения.
Так какие же уроки могут извлечь операторы из опыта серверной виртуализации? Не стоит браться за дело,
чтобы просто перевести капитальные затраты в эксплуатационные. Какие ресурсы и функции будут
виртуализованы — это нужно решать, исходя не из моды на технологию, а из реальных потребностей
бизнеса. Когда речь идет об оптимизации, нужно думать о том, как снизить TCO за счет гибкой,
адаптируемой инфраструктуры.
Акцент на оптимизацию в рабочей среде операторов
Сложность. Начать можно с того, чтобы упростить инфраструктуру. Обслуживание уже имеющихся
сервисов и приложений, не говоря уже о внедрении новых, сегодня требует поистине титанических усилий.
На эти сложные и затратные процессы уходят время и силы квалифицированных специалистов. Но если
внедрить автоматизацию и оркестрацию, то все процессы станут проще и быстрее, сервисы будут более
гибкими, а затраты сократятся. Выбирая технологии виртуализации, нужно смотреть на то, могут ли они
упростить сетевые операции в целом, или же они просто переносят проблемы в другую сферу.
Выбор объекта виртуализации. Очевидно, что многие области выгодно перевести на виртуализацию
и общие серверы. Первое, что приходит на ум — это сетевые функции, которые не могут обойтись без
мощных вычислительных ресурсов, но нетребовательны к задержке, скорости и прогнозируемости сети.
Это, например, контроль передачи мультимедийных данных по IP-сетям и других подсистем. Еще один
пример — такие функции сетевого управления, как DNS-серверы. Некоторые же сетевые функции нет
смыла переводить на виртуализацию и общие серверы. Это, в частности, коммутация ЦОД
и маршрутизация WAN по магистральным направлениям. Им не требуются вычислительные мощности,
но сетевое подключение должно быть быстрым и устойчивым.
© Корпорация Cisco и/или ее дочерние компании, 2014. Все права защищены. В этом документе представлена общедоступная информация корпорации Cisco.
Стр. 1 из 4
Размещение виртуализованных функций. Какого уровня оптимизации вам удастся достичь, зависит еще
от одного фактора, а именно — где будут размещены виртуализованные функции. Оптимизация должна
идти рука об руку с другой задачей — поддерживать необходимый уровень производительности и качества
обслуживания (QoS). Конечно, вы можете внедрить виртуализацию на базе стандартных платформ и тем
самым сократить свои затраты. Но если это скажется на удобстве работы пользователей, то в конечном
итоге вы только проиграете. Выбор места для размещения виртуальных функций зависит от многих
параметров: каковы будут общие затраты на доставку и обслуживание конкретного сервиса, насколько
просто будет их масштабировать, будет ли инфраструктура достаточно гибкой, чтобы реагировать
на изменение рыночной конъюнктуры.
К примеру, когда вы виртуализуете передачу HD-видео, сервис лучше размещать как можно ближе
к потребителю — это повысит и качество, и производительность. Если вы размещаете какие-то функции
на удалении от их пользователя, нужно помнить еще и о том, во что обойдется поддержание нужной
пропускной способности сети. Популярный HD-контент лучше разместить в распределенных системах:
это снизит нагрузку на сеть и, следовательно, затраты. А если видео смотрят редко, его стоит держать
на одном сервере, чтобы хранение обходилось дешевле. Идеальной будет такая инфраструктура,
в которой оператор сможет хранить и переносить свой контент, исходя лишь из экономических
соображений и не обращая внимания на технологические сложности.
Виртуализованные функции могут располагаться в разных местах: в централизованных или
распределенных ЦОД, в точках входа в сеть или в главных офисах компаний (у провайдеров уже есть
централизованная инфраструктура, так что они могут преобразовать ее в небольшие ЦОД). Наконец, если
вы хотите обеспечить максимум удобства для потребителя, разместить эти функции можно прямо
у клиента.
Если ваша инфраструктура позволяет быстро переносить виртуализованные функции с места на место,
это может быть важно и еще в одном отношении. Речь идет о том, что вы можете быстро запустить новый
сервис в едином ЦОД, а когда он разовьется и потребует высокой производительности, перенести его
в более подходящее место.
Развертывание виртуализованных функций. Виртуализованные функции можно развернуть на общих
серверах несколькими способами, например на стоечных или блейд-серверах x86 в ЦОД. Еще один
способ — на блейд-серверах x86 в слотах коммутатора или маршрутизатора. Наконец, их можно
устанавливать на серверах x86 рядом с маршрутизаторами и коммутаторами на центральных станциях,
в точках входа в сеть и на территории клиента. Для того чтобы успешно оптимизировать сетевую
архитектуру, очень полезно сначала проанализировать, каковы будут затраты и производительность при
разных вариантах размещения виртуализованных функций.
Планирование производительности сети. В исследовании ACG Research показано, что при сегодняшнем
темпе увеличения потребностей традиционные подходы к планированию производительности оказываются
неэкономичными (рис. 1). Это ведет к потере возможностей, заказчиков, прибыли или нерациональному
использованию инвестиций. Таким образом, появляется еще одна возможность для оптимизации, на этот
раз экономической. Речь идет о пересмотре модели планирования производительности. Операторам
необходима более гибкая инфраструктура, поддерживающая детализированную настройку и способная
удовлетворить непредвиденные всплески потребностей в мощности.
© Корпорация Cisco и/или ее дочерние компании, 2014. Все права защищены. В этом документе представлена общедоступная информация корпорации Cisco.
Стр. 2 из 4
Учитывая мобильность пользователей и нагрузку на сеть при передаче HD-видео, сеть должна реагировать
гораздо быстрее, чем это позволяет текущая модель выделения ресурсов. Речь идет о том, что
инфраструктура должна адаптировать ресурсы и производительность к потребностям приложений
и всплескам активности пользователей. Если же виртуализация используется правильно, инфраструктура
может более точно реагировать на изменения спроса: единицей масштабирования становится сервер. Есть
и еще один плюс виртуализации: если какие-то аппаратные системы не требуются для удовлетворения
спроса, их можно быстро отключить, чтобы сэкономить на энергоснабжении и охлаждении.
Рисунок 1. Сложности, с которыми сталкиваются операторы при планировании производительности
Источник: исследование ACG
Оркестрация. Сегодня для большинства сервисов требуется несколько функций. Если такие функции
виртуализованы, то для оптимизации сети необходимо заставить их работать вместе наиболее простым
способом. Это сложно осуществить без средств оркестрации, поддерживающих технологию NFV
(виртуализация сетевых функций). В ответ на потребности приложений и сервисов хорошая система
оркестрации автоматически оптимизирует функции, выбирая порядок их применения, ЦП, хранилище,
параметры производительности, а также оптимальное размещение. Используя сервисные профили,
методы поиска и каталогизации, система оркестрации может определять, какие виртуализованные функции
сейчас необходимы и где они находятся (или оперативно переносит их в нужное место). Время от времени
она перемещает, включает или выключает функции, исходя из потребностей бизнеса. Система оркестрации
помогает оптимально интегрировать и использовать сетевые функции.
© Корпорация Cisco и/или ее дочерние компании, 2014. Все права защищены. В этом документе представлена общедоступная информация корпорации Cisco.
Стр. 3 из 4
Снижение капитальных затрат. Другая цель оптимизации — сокращение капитальных затрат благодаря
многократному использованию ресурсов. Это еще одно преимущество виртуализованных ресурсов,
конвергентной инфраструктуры и программируемых сетей. Сегодня операторы используют
специализированную инфраструктуру, которая сложна в управлении и часто простаивает. Переходя
на стандартные серверные платформы x86 и более полно задействуя сетевые ресурсы с помощью средств
анализа, виртуализации и автоматизации, операторы оптимизируют свои капитальные затраты благодаря
многократному использованию ресурсов.
Что это означает для виртуализованной инфраструктуры? С точки зрения оптимизации инфраструктура
должна гибко поддерживать любые сервисы, изменение производительности сети и детализации
потребляемых ресурсов. Она должна поддерживать виртуализацию в разных точках сети и позволять
быстро перемещать функции в зависимости от потребностей бизнеса. Кроме того, она должна
взаимодействовать с приложениями и системами управления, чтобы быстро подключать ресурсы при
увеличении спроса и отключать их, когда они больше не нужны. И наконец, она должна облегчать работу
сетевых специалистов, чтобы они могли сосредоточиться на инновациях для развития бизнеса.
Дополнительная информация
Отпечатано в США.
●
Cisco® Open Network Environment для операторов связи
●
Финансовые преимущества Cisco Elastic Core
●
Развитая программируемая сеть
C11-731958-00
© Корпорация Cisco и/или ее дочерние компании, 2014. Все права защищены. В этом документе представлена общедоступная информация корпорации Cisco.
05/14
Стр. 4 из 4