એપ્લિકેશન કેન્દ્રિત ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર. ભવિષ્યનું નેટવર્ક આર્કિટેક્ચર - અટકળોથી ક્રિયા સુધી

છેલ્લા કેટલાક વર્ષોમાં, સિસ્કો ડેટા સેન્ટરમાં ડેટા ટ્રાન્સમિશન નેટવર્ક બનાવવા માટે નવા આર્કિટેક્ચરને સક્રિયપણે પ્રોત્સાહન આપી રહ્યું છે - એપ્લિકેશન સેન્ટ્રિક ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર (અથવા ACI). કેટલાક તેની સાથે પહેલેથી જ પરિચિત છે. અને કેટલાક રશિયા સહિત તેમના સાહસો પર તેનો અમલ કરવામાં પણ વ્યવસ્થાપિત થયા. જો કે, મોટાભાગના આઇટી પ્રોફેશનલ્સ અને આઇટી મેનેજરો માટે, ACI હજુ પણ કાં તો અસ્પષ્ટ ટૂંકાક્ષર છે અથવા તો માત્ર ભવિષ્યનું પ્રતિબિંબ છે.
આ લેખમાં આપણે આ ભવિષ્યને નજીક લાવવાનો પ્રયત્ન કરીશું. આ કરવા માટે, અમે ACI ના મુખ્ય આર્કિટેક્ચરલ ઘટકો વિશે વાત કરીશું, અને વ્યવહારમાં તેનો ઉપયોગ કેવી રીતે કરી શકાય છે તે પણ સમજાવીશું. વધુમાં, નજીકના ભવિષ્યમાં અમે ACIના વિઝ્યુઅલ ડેમોસ્ટ્રેશનનું આયોજન કરીશું, જેમાં કોઈપણ રસ ધરાવતા IT નિષ્ણાત સાઈન અપ કરી શકે છે.

તમે મે 2019માં સેન્ટ પીટર્સબર્ગમાં નવા નેટવર્ક આર્કિટેક્ચર વિશે વધુ જાણી શકો છો. તમામ વિગતો અંદર છે કડી. સાઇન અપ કરો!

પ્રાગૈતિહાસિક
પરંપરાગત અને સૌથી વધુ લોકપ્રિય નેટવર્ક બાંધકામ મોડલ એ ત્રણ-સ્તરનું અધિક્રમિક મોડેલ છે: કોર -> વિતરણ (એગ્રિગેશન) -> ઍક્સેસ. ઘણા વર્ષોથી, આ મોડેલ પ્રમાણભૂત હતું; ઉત્પાદકોએ તેના માટે યોગ્ય કાર્યક્ષમતા સાથે વિવિધ નેટવર્ક ઉપકરણોનું ઉત્પાદન કર્યું હતું.
પહેલાં, જ્યારે ઇન્ફોર્મેશન ટેક્નોલોજી એ વ્યવસાય માટે એક પ્રકારનું આવશ્યક (અને, પ્રમાણિકપણે, હંમેશા ઇચ્છિત નથી) જોડાણ હતું, ત્યારે આ મોડેલ અનુકૂળ, ખૂબ જ સ્થિર અને વિશ્વસનીય હતું. જો કે, હવે જ્યારે IT એ વ્યવસાયના વિકાસના ડ્રાઇવરોમાંનું એક છે, અને ઘણા કિસ્સાઓમાં વ્યવસાય પોતે, આ મોડેલની સ્થિર પ્રકૃતિ મોટી સમસ્યાઓ ઊભી કરવાનું શરૂ કર્યું છે.

આધુનિક વ્યવસાય નેટવર્ક ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર માટે મોટી સંખ્યામાં વિવિધ જટિલ જરૂરિયાતો પેદા કરે છે. વ્યવસાયની સફળતા આ આવશ્યકતાઓના અમલીકરણના સમય પર સીધો આધાર રાખે છે. આવી પરિસ્થિતિઓમાં વિલંબ અસ્વીકાર્ય છે, અને નેટવર્ક બાંધકામનું ક્લાસિકલ મોડલ ઘણીવાર સમયસર તમામ વ્યવસાયિક જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવાની મંજૂરી આપતું નથી.

ઉદાહરણ તરીકે, નવી જટિલ બિઝનેસ એપ્લિકેશનના ઉદભવ માટે નેટવર્ક એડમિનિસ્ટ્રેટર્સને વિવિધ સ્તરો પર મોટી સંખ્યામાં વિવિધ નેટવર્ક ઉપકરણો પર મોટી સંખ્યામાં સમાન નિયમિત કામગીરી કરવાની જરૂર છે. સમય માંગી લેવા ઉપરાંત, તે ભૂલ કરવાનું જોખમ પણ વધારે છે, જે IT સેવાઓના ગંભીર ડાઉનટાઇમ તરફ દોરી શકે છે અને પરિણામે, નાણાકીય નુકસાન થઈ શકે છે.

સમસ્યાનું મૂળ પોતે સમયમર્યાદા અથવા જરૂરિયાતોની જટિલતા પણ નથી. હકીકત એ છે કે આ આવશ્યકતાઓને વ્યવસાયિક એપ્લિકેશનની ભાષામાંથી નેટવર્ક ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરની ભાષામાં "અનુવાદ" કરવાની જરૂર છે. જેમ તમે જાણો છો, કોઈપણ અનુવાદ હંમેશા અર્થની આંશિક ખોટ છે. જ્યારે એપ્લિકેશન માલિક તેની એપ્લિકેશનના તર્ક વિશે વાત કરે છે, ત્યારે નેટવર્ક એડમિનિસ્ટ્રેટર VLAN ના સમૂહને સમજે છે, ડઝનેક ઉપકરણો પર ઍક્સેસ સૂચિઓ કે જેને સપોર્ટ, અપડેટ અને દસ્તાવેજીકરણની જરૂર છે.

ગ્રાહકો સાથે સંચિત અનુભવ અને સતત સંચાર સિસ્કોને ડેટા સેન્ટર ડેટા ટ્રાન્સમિશન નેટવર્ક બનાવવા માટે નવા સિદ્ધાંતો ડિઝાઇન કરવા અને અમલમાં મૂકવાની મંજૂરી આપે છે જે આધુનિક વલણોને પૂર્ણ કરે છે અને સૌ પ્રથમ, બિઝનેસ એપ્લિકેશન્સના તર્ક પર આધારિત છે. તેથી નામ - એપ્લિકેશન સેન્ટ્રિક ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર.

ACI આર્કિટેક્ચર.
એસીઆઈ આર્કિટેક્ચરને ભૌતિક બાજુથી નહીં, પરંતુ તાર્કિક બાજુથી ધ્યાનમાં લેવું સૌથી યોગ્ય છે. તે સ્વયંસંચાલિત નીતિઓના મોડેલ પર આધારિત છે, જેનાં પદાર્થો ટોચના સ્તરે નીચેના ઘટકોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે:

1. નેક્સસ સ્વીચો પર આધારિત નેટવર્ક.
2. APIC નિયંત્રક ક્લસ્ટર;
3. એપ્લિકેશન પ્રોફાઇલ્સ;

ચાલો દરેક સ્તરને વધુ વિગતમાં જોઈએ - અને અમે સરળથી જટિલ તરફ જઈશું.

નેક્સસ સ્વીચો પર આધારિત નેટવર્ક
ACI ફેક્ટરીમાં નેટવર્ક પરંપરાગત અધિક્રમિક મોડલ જેવું જ છે, પરંતુ તે બિલ્ડ કરવા માટે ઘણું સરળ છે. લીફ-સ્પાઈન મોડલનો ઉપયોગ નેટવર્કને ગોઠવવા માટે થાય છે, જે આગામી પેઢીના નેટવર્કને અમલમાં મૂકવા માટે સામાન્ય રીતે સ્વીકૃત અભિગમ બની ગયો છે. આ મોડેલમાં બે સ્તરો છે: સ્પાઇન અને લીફ, અનુક્રમે.

સ્પાઇનનું સ્તર માત્ર કામગીરી માટે જવાબદાર છે. સ્પાઇન સ્વિચનું કુલ પ્રદર્શન સમગ્ર ફેબ્રિકના પ્રદર્શન જેટલું હોય છે, તેથી આ સ્તરે 40G અથવા ઉચ્ચ પોર્ટ્સ સાથેની સ્વીચોનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ.
સ્પાઇન સ્વીચો આગલા સ્તર પર તમામ સ્વીચો સાથે જોડાય છે: લીફ સ્વીચો, જેની સાથે છેડે હોસ્ટ જોડાયેલા હોય છે. લીફ સ્વીચોની મુખ્ય ભૂમિકા પોર્ટ ક્ષમતા છે.

આમ, સ્કેલિંગ સમસ્યાઓ સરળતાથી ઉકેલાઈ જાય છે: જો આપણે ફેબ્રિક થ્રુપુટ વધારવાની જરૂર હોય, તો અમે સ્પાઇન સ્વીચો ઉમેરીએ છીએ, અને જો આપણને પોર્ટ ક્ષમતા વધારવાની જરૂર હોય, તો અમે લીફ ઉમેરીએ છીએ.
બંને સ્તરો માટે, Cisco Nexus 9000 શ્રેણીની સ્વીચોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે Cisco માટે તેમના આર્કિટેક્ચરને ધ્યાનમાં લીધા વિના ડેટા સેન્ટર નેટવર્ક બનાવવાનું મુખ્ય સાધન છે. સ્પાઇન લેયર માટે, Nexus 9300 અથવા Nexus 9500 સ્વીચોનો ઉપયોગ થાય છે, અને Leaf માટે માત્ર Nexus 9300.
ACI ફેક્ટરીમાં ઉપયોગમાં લેવાતા Nexus સ્વીચોની મોડલ શ્રેણી નીચેની આકૃતિમાં બતાવવામાં આવી છે.

APIC (એપ્લિકેશન પોલિસી ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર કંટ્રોલર) કંટ્રોલર ક્લસ્ટર
APIC નિયંત્રકો વિશિષ્ટ ભૌતિક સર્વર છે, જ્યારે નાના અમલીકરણો માટે એક ભૌતિક APIC નિયંત્રક અને બે વર્ચ્યુઅલના ક્લસ્ટરનો ઉપયોગ કરવો શક્ય છે.
APIC નિયંત્રકો નિયંત્રણ અને દેખરેખ કાર્યો પ્રદાન કરે છે. મહત્વની વાત એ છે કે નિયંત્રકો ક્યારેય ડેટા ટ્રાન્સફરમાં ભાગ લેતા નથી, એટલે કે તમામ ક્લસ્ટર નિયંત્રકો નિષ્ફળ જાય તો પણ આ નેટવર્કની સ્થિરતાને જરાય અસર કરશે નહીં. એ પણ નોંધવું જોઈએ કે APICs ની મદદથી, એડમિનિસ્ટ્રેટર ફેક્ટરીના તમામ ભૌતિક અને તાર્કિક સંસાધનોનું સંચાલન કરે છે, અને કોઈપણ ફેરફારો કરવા માટે, હવે કોઈ ચોક્કસ ઉપકરણ સાથે કનેક્ટ કરવાની જરૂર નથી, કારણ કે ACI એનો ઉપયોગ કરે છે. નિયંત્રણનું એક બિંદુ.

હવે ચાલો ACI ના એક મુખ્ય ઘટકો - એપ્લિકેશન પ્રોફાઇલ્સ તરફ આગળ વધીએ.
એપ્લિકેશન નેટવર્ક પ્રોફાઇલ ACI નો તાર્કિક આધાર છે. તે એપ્લીકેશન પ્રોફાઇલ્સ છે જે તમામ નેટવર્ક સેગમેન્ટ્સ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા નીતિઓને વ્યાખ્યાયિત કરે છે અને નેટવર્ક સેગમેન્ટ્સનું જ વર્ણન કરે છે. ANP તમને ભૌતિક સ્તરમાંથી અમૂર્ત કરવાની મંજૂરી આપે છે અને હકીકતમાં, એપ્લિકેશનના દૃષ્ટિકોણથી તમારે વિવિધ નેટવર્ક સેગમેન્ટ્સ વચ્ચે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કેવી રીતે ગોઠવવાની જરૂર છે તેની કલ્પના કરો.

એપ્લિકેશન પ્રોફાઇલમાં જોડાણ જૂથો (એન્ડ-પોઇન્ટ જૂથો - EPG) નો સમાવેશ થાય છે. કનેક્શન જૂથ એ યજમાનો (વર્ચ્યુઅલ મશીનો, ભૌતિક સર્વર્સ, કન્ટેનર, વગેરે) નું તાર્કિક જૂથ છે જે સમાન સુરક્ષા સેગમેન્ટમાં સ્થિત છે (નેટવર્ક નહીં, પરંતુ સુરક્ષા). અંતિમ યજમાનો કે જે ચોક્કસ EPG સાથે સંબંધિત છે તે મોટી સંખ્યામાં માપદંડો દ્વારા નક્કી કરી શકાય છે. નીચેનાનો સામાન્ય રીતે ઉપયોગ થાય છે:

• ભૌતિક બંદર
• લોજિકલ પોર્ટ (વર્ચ્યુઅલ સ્વીચ પર પોર્ટ જૂથ)
• VLAN ID અથવા VXLAN
• IP સરનામું અથવા IP સબનેટ
• સર્વર લક્ષણો (નામ, સ્થાન, OS સંસ્કરણ, વગેરે)

વિવિધ EPG ની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા માટે, કરાર તરીકે ઓળખાતી એન્ટિટી પ્રદાન કરવામાં આવે છે. કરાર વિવિધ EPGs વચ્ચેના સંબંધને વ્યાખ્યાયિત કરે છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, કરાર વ્યાખ્યાયિત કરે છે કે એક EPG બીજા EPGને કઈ સેવા પ્રદાન કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, અમે એક કરાર બનાવીએ છીએ જે ટ્રાફિકને HTTPS પ્રોટોકોલ પર વહેવા દે છે. આગળ, અમે આ કરાર સાથે કનેક્ટ કરીએ છીએ, ઉદાહરણ તરીકે, EPG વેબ (વેબ સર્વર્સનું જૂથ) અને EPG એપ્લિકેશન (એપ્લિકેશન સર્વર્સનું જૂથ), જે પછી આ બે ટર્મિનલ જૂથો HTTPS પ્રોટોકોલ દ્વારા ટ્રાફિકનું વિનિમય કરી શકે છે.

નીચેની આકૃતિ એ જ ANP ની અંદરના કરારો દ્વારા વિવિધ EPGs વચ્ચે સંચાર સ્થાપિત કરવાના ઉદાહરણનું વર્ણન કરે છે.

ACI ફેક્ટરીમાં ગમે તેટલી સંખ્યામાં એપ્લિકેશન પ્રોફાઇલ્સ હોઈ શકે છે. વધુમાં, કોન્ટ્રેક્ટ ચોક્કસ એપ્લિકેશન પ્રોફાઇલ સાથે જોડાયેલા નથી; તેનો ઉપયોગ વિવિધ ANP માં EPG ને જોડવા માટે (અને થવો જોઈએ) થઈ શકે છે.

વાસ્તવમાં, દરેક એપ્લિકેશન કે જેને એક અથવા બીજા સ્વરૂપમાં નેટવર્કની જરૂર હોય છે તે તેની પોતાની પ્રોફાઇલ દ્વારા વર્ણવવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઉપરોક્ત રેખાકૃતિ ત્રણ-સ્તરની એપ્લિકેશનનું પ્રમાણભૂત આર્કિટેક્ચર બતાવે છે, જેમાં બાહ્ય એક્સેસ સર્વર્સ (વેબ), એપ્લિકેશન સર્વર્સ (એપ) અને DBMS સર્વર્સ (DB) નો સમાવેશ થાય છે, અને તે વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના નિયમોનું પણ વર્ણન કરે છે. તેમને પરંપરાગત નેટવર્ક ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરમાં, આ ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરમાં વિવિધ ઉપકરણો પર લખેલા નિયમોનો સમૂહ હશે. ACI આર્કિટેક્ચરમાં, અમે એક એપ્લિકેશન પ્રોફાઇલમાં આ નિયમોનું વર્ણન કરીએ છીએ. ACI, એપ્લિકેશન પ્રોફાઇલનો ઉપયોગ કરીને, તે બધાને એક જ પ્રોફાઇલમાં જૂથબદ્ધ કરીને વિવિધ ઉપકરણો પર મોટી સંખ્યામાં સેટિંગ્સ બનાવવાનું ખૂબ સરળ બનાવે છે.
નીચેનું ચિત્ર વધુ વાસ્તવિક ઉદાહરણ બતાવે છે. બહુવિધ EPGs અને કરારોમાંથી બનાવેલ Microsoft Exchange એપ્લિકેશન પ્રોફાઇલ.

સેન્ટ્રલ મેનેજમેન્ટ, ઓટોમેશન અને મોનિટરિંગ એ એસીઆઈના મુખ્ય ફાયદાઓમાંનો એક છે. ACI ફેક્ટરી વિવિધ સ્વીચો, રાઉટર્સ અને ફાયરવોલ પર મોટી સંખ્યામાં નિયમો બનાવવાના કંટાળાજનક કાર્યથી સંચાલકોને રાહત આપે છે (જ્યારે ક્લાસિક મેન્યુઅલ રૂપરેખાંકન પદ્ધતિ માન્ય છે અને તેનો ઉપયોગ કરી શકાય છે). એપ્લિકેશન પ્રોફાઇલ્સ અને અન્ય ACI ઑબ્જેક્ટ્સ માટેની સેટિંગ્સ સમગ્ર ACI ફેબ્રિકમાં આપમેળે લાગુ થાય છે. ફેબ્રિક સ્વિચના અન્ય પોર્ટ પર સર્વરને ભૌતિક રીતે સ્વિચ કરતી વખતે પણ, જૂના સ્વીચોમાંથી નવા પર સેટિંગ્સની નકલ કરવાની અને બિનજરૂરી નિયમોને સાફ કરવાની જરૂર નથી. યજમાનના EPG સભ્યપદ માપદંડના આધારે, ફેક્ટરી આ સેટિંગ્સને આપમેળે બનાવશે અને ન વપરાયેલ નિયમોને આપમેળે સાફ કરશે.
સંકલિત ACI સુરક્ષા નીતિઓને વ્હાઇટલિસ્ટ તરીકે લાગુ કરવામાં આવે છે, એટલે કે જે સ્પષ્ટપણે મંજૂર નથી તે ડિફોલ્ટ રૂપે પ્રતિબંધિત છે. નેટવર્ક સાધનોના રૂપરેખાંકનોના સ્વચાલિત અપડેટ સાથે ("ભૂલી" ન વપરાયેલ નિયમો અને પરવાનગીઓને દૂર કરવા), આ અભિગમ નોંધપાત્ર રીતે નેટવર્ક સુરક્ષાના એકંદર સ્તરને વધારે છે અને સંભવિત હુમલાની સપાટીને સાંકડી કરે છે.

ACI તમને માત્ર વર્ચ્યુઅલ મશીનો અને કન્ટેનરની જ નહીં, પણ ભૌતિક સર્વર્સ, હાર્ડવેર ફાયરવોલ્સ અને તૃતીય-પક્ષ નેટવર્ક સાધનોની પણ નેટવર્ક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ગોઠવવાની મંજૂરી આપે છે, જે ACIને આ ક્ષણે એક અનન્ય ઉકેલ બનાવે છે.
એપ્લિકેશન લોજિક પર આધારિત ડેટા નેટવર્ક બનાવવા માટે સિસ્કોનો નવો અભિગમ માત્ર ઓટોમેશન, સુરક્ષા અને કેન્દ્રિય વ્યવસ્થાપન વિશે જ નથી. તે આધુનિક આડું સ્કેલેબલ નેટવર્ક પણ છે જે આધુનિક વ્યવસાયની તમામ જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે.
ACI પર આધારિત નેટવર્ક ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરનો અમલ એન્ટરપ્રાઇઝના તમામ વિભાગોને સમાન ભાષા બોલવાની મંજૂરી આપે છે. એડમિનિસ્ટ્રેટરને ફક્ત એપ્લિકેશનના તર્ક દ્વારા માર્ગદર્શન આપવામાં આવે છે, જે જરૂરી નિયમો અને જોડાણોનું વર્ણન કરે છે. તેમજ એપ્લિકેશનના તર્ક, એપ્લિકેશનના માલિકો અને વિકાસકર્તાઓ, માહિતી સુરક્ષા સેવા, અર્થશાસ્ત્રીઓ અને વ્યવસાય માલિકો તેના દ્વારા માર્ગદર્શન આપે છે.

આમ, સિસ્કો નેક્સ્ટ જનરેશન ડેટા સેન્ટર નેટવર્કની કલ્પનાને અમલમાં મૂકી રહી છે. તમારા માટે આ જોવા માંગો છો? પ્રદર્શનમાં આવો એપ્લિકેશન કેન્દ્રિત ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર સેન્ટ પીટર્સબર્ગમાં અને હવે ભવિષ્યના ડેટા સેન્ટર નેટવર્ક સાથે કામ કરો.
તમે ઇવેન્ટ માટે નોંધણી કરાવી શકો છો લિંક.

સોર્સ: www.habr.com