सिस्को एसीआई डेटा सेंटर के लिए नेटवर्क फैब्रिक - प्रशासक की मदद के लिए

सिस्को एसीआई स्क्रिप्ट के इस जादुई टुकड़े की मदद से, आप जल्दी से एक नेटवर्क स्थापित कर सकते हैं।

सिस्को एसीआई डेटा सेंटर के लिए नेटवर्क फैक्ट्री पांच साल से अस्तित्व में है, लेकिन हैबे ने वास्तव में इसके बारे में कुछ नहीं कहा, इसलिए मैंने इसे थोड़ा ठीक करने का फैसला किया। मैं आपको अपने अनुभव से बताऊंगा कि यह क्या है, इसका क्या उपयोग है और इसका रेक कहां है।

यह क्या है और यह कहाँ से आया है?

2013 में जब ACI (एप्लिकेशन सेंट्रिक इंफ्रास्ट्रक्चर) की घोषणा की गई, तब तक प्रतिस्पर्धी एक साथ तीन तरफ से डेटा सेंटर नेटवर्क के लिए पारंपरिक दृष्टिकोण पर आगे बढ़ रहे थे।

एक ओर, ओपनफ्लो पर आधारित "पहली पीढ़ी" एसडीएन समाधानों ने एक ही समय में नेटवर्क को अधिक लचीला और सस्ता बनाने का वादा किया। विचार पारंपरिक रूप से मालिकाना स्विच सॉफ़्टवेयर द्वारा किए जाने वाले निर्णय को एक केंद्रीय नियंत्रक में स्थानांतरित करने का था।

इस नियंत्रक के पास होने वाली हर चीज़ का एक ही दृष्टिकोण होगा और इसके आधार पर, विशिष्ट प्रवाह को संसाधित करने के लिए नियमों के स्तर पर सभी स्विचों के हार्डवेयर को प्रोग्राम करेगा।
दूसरी ओर, ओवरले नेटवर्क समाधानों ने वर्चुअलाइज्ड होस्ट्स के बीच सॉफ्टवेयर सुरंगों का निर्माण करते हुए, भौतिक नेटवर्क में किसी भी बदलाव के बिना आवश्यक कनेक्टिविटी और सुरक्षा नीतियों को लागू करना संभव बना दिया। इस दृष्टिकोण का सबसे प्रसिद्ध उदाहरण निकिरा था, जिसे तब तक VMWare द्वारा $1,26 बिलियन में अधिग्रहित कर लिया गया था और इसने वर्तमान VMWare NSX को जन्म दिया। स्थिति में कुछ गंभीरता इस तथ्य से जुड़ गई कि निकिरा के सह-संस्थापक वही लोग थे जो पहले ओपनफ्लो के मूल में खड़े थे, अब डेटा सेंटर फैक्ट्री बनाने के लिए ऐसा कह रहे हैं ओपनफ़्लो उपयुक्त नहीं है.

और अंत में, खुले बाजार में उपलब्ध स्विचिंग चिप्स (जिसे मर्चेंट सिलिकॉन कहा जाता है) परिपक्वता के एक चरण में पहुंच गए हैं जहां वे पारंपरिक स्विच निर्माताओं के लिए एक वास्तविक खतरा बन गए हैं। यदि पहले प्रत्येक विक्रेता ने स्वतंत्र रूप से अपने स्विच के लिए चिप्स विकसित किए, तो समय के साथ, तीसरे पक्ष के निर्माताओं, मुख्य रूप से ब्रॉडकॉम के चिप्स ने कार्यों के मामले में विक्रेता चिप्स के साथ दूरी कम करना शुरू कर दिया, और कीमत / प्रदर्शन अनुपात के मामले में उनसे आगे निकल गए। इसलिए, कई लोगों का मानना ​​था कि उनके स्वयं के डिज़ाइन के चिप्स पर स्विच के दिन अब गिने-चुने रह गए हैं।

एसीआई उपरोक्त सभी के लिए सिस्को की "असममित प्रतिक्रिया" (अधिक सटीक रूप से, इसकी इंसीमे कंपनी, इसके पूर्व कर्मचारियों द्वारा स्थापित) बन गई है।

ओपनफ्लो से क्या अंतर है?

कार्यों के वितरण के संदर्भ में, ACI वास्तव में OpenFlow के विपरीत है।
ओपनफ्लो आर्किटेक्चर में, नियंत्रक विस्तृत नियम (प्रवाह) लिखने के लिए जिम्मेदार है
सभी स्विचों के हार्डवेयर में, यानी एक बड़े नेटवर्क में, यह नेटवर्क में सैकड़ों बिंदुओं पर लाखों रिकॉर्ड को बनाए रखने और सबसे महत्वपूर्ण रूप से बदलने के लिए जिम्मेदार हो सकता है, इसलिए इसका प्रदर्शन और विश्वसनीयता एक बाधा बन जाती है। बड़ा कार्यान्वयन.

एसीआई रिवर्स दृष्टिकोण का उपयोग करता है: बेशक, एक नियंत्रक भी है, लेकिन स्विच इससे उच्च-स्तरीय घोषणात्मक नीतियां प्राप्त करते हैं, और स्विच स्वयं हार्डवेयर में विशिष्ट सेटिंग्स के विवरण में उनका प्रतिपादन करता है। नियंत्रक को रिबूट किया जा सकता है या पूरी तरह से बंद कर दिया जा सकता है, और निश्चित रूप से, इस समय नियंत्रण की कमी को छोड़कर, नेटवर्क पर कुछ भी बुरा नहीं होगा। दिलचस्प बात यह है कि ACI में ऐसी स्थितियाँ हैं जिनमें OpenFlow का उपयोग अभी भी किया जाता है, लेकिन स्थानीय रूप से ओपन vSwitch प्रोग्रामिंग के लिए होस्ट के भीतर।

ACI पूरी तरह से VXLAN-आधारित ओवरले ट्रांसपोर्ट पर बनाया गया है, लेकिन इसमें एकल समाधान के हिस्से के रूप में अंतर्निहित IP ट्रांसपोर्ट शामिल है। सिस्को ने इसे "एकीकृत ओवरले" शब्द कहा। एसीआई में ओवरले के लिए समाप्ति बिंदु के रूप में, ज्यादातर मामलों में, फ़ैक्टरी स्विच का उपयोग किया जाता है (वे लिंक गति पर ऐसा करते हैं)। होस्ट को फ़ैक्टरी, एनकैप्सुलेशन इत्यादि के बारे में कुछ भी जानने की आवश्यकता नहीं है, हालाँकि, कुछ मामलों में (उदाहरण के लिए, ओपनस्टैक होस्ट को कनेक्ट करने के लिए), VXLAN ट्रैफ़िक को उनके पास लाया जा सकता है।

ACI में ओवरले का उपयोग न केवल परिवहन नेटवर्क के माध्यम से लचीली कनेक्टिविटी प्रदान करने के लिए किया जाता है, बल्कि मेटाइनफॉर्मेशन को स्थानांतरित करने के लिए भी किया जाता है (उदाहरण के लिए, सुरक्षा नीतियों को लागू करने के लिए इसका उपयोग किया जाता है)।

ब्रॉडकॉम के चिप्स पहले सिस्को द्वारा नेक्सस 3000 श्रृंखला स्विच में उपयोग किए गए थे। नेक्सस 9000 परिवार में, विशेष रूप से एसीआई का समर्थन करने के लिए जारी किया गया था, एक हाइब्रिड मॉडल मूल रूप से लागू किया गया था, जिसे मर्चेंट + कहा जाता था। स्विच ने एक साथ नई ब्रॉडकॉम ट्राइडेंट 2 चिप और सिस्को द्वारा विकसित एक पूरक चिप दोनों का उपयोग किया, जो एसीआई के सभी जादू को लागू करता है। जाहिरा तौर पर, इससे उत्पाद की रिलीज में तेजी लाना और स्विच के मूल्य टैग को ट्राइडेंट 2 पर आधारित मॉडल के करीब एक स्तर तक कम करना संभव हो गया। यह दृष्टिकोण एसीआई डिलीवरी के पहले दो या तीन वर्षों के लिए पर्याप्त था। इस दौरान, सिस्को ने अगली पीढ़ी के नेक्सस 9000 को अपने स्वयं के चिप्स पर अधिक प्रदर्शन और फीचर सेट के साथ विकसित और लॉन्च किया, लेकिन समान मूल्य स्तर पर। कारखाने में बातचीत के संदर्भ में बाहरी विशिष्टताएँ पूरी तरह से संरक्षित हैं। उसी समय, आंतरिक भराव पूरी तरह से बदल गया है: रिफैक्टरिंग जैसा कुछ, लेकिन लोहे के लिए।

सिस्को एसीआई आर्किटेक्चर कैसे काम करता है

सबसे सरल मामले में, एसीआई क्लोज़ नेटवर्क की टोपोलॉजी पर बनाया गया है, या, जैसा कि वे अक्सर कहते हैं, स्पाइन-लीफ। स्पाइन-स्तरीय स्विच दो (या एक, यदि हम दोष सहनशीलता की परवाह नहीं करते हैं) से लेकर छह तक हो सकते हैं। तदनुसार, उनमें से जितना अधिक होगा, दोष सहनशीलता उतनी ही अधिक होगी (दुर्घटना या एक स्पाइन के रखरखाव के मामले में बैंडविड्थ और विश्वसनीयता में कमी कम होगी) और समग्र प्रदर्शन। सभी बाहरी कनेक्शन लीफ-लेवल स्विच पर जाते हैं: ये सर्वर हैं, और एल2 या एल3 के माध्यम से बाहरी नेटवर्क के साथ डॉकिंग करते हैं, और एपीआईसी नियंत्रकों को जोड़ते हैं। सामान्य तौर पर, एसीआई के साथ, न केवल कॉन्फ़िगरेशन, बल्कि आंकड़े संग्रह, विफलता की निगरानी, ​​और इसी तरह - सब कुछ नियंत्रकों के इंटरफ़ेस के माध्यम से किया जाता है, जिनमें से मानक आकार के कार्यान्वयन में तीन हैं।

आपको कभी भी कंसोल के साथ स्विच से कनेक्ट करने की आवश्यकता नहीं है, यहां तक ​​कि नेटवर्क शुरू करने के लिए भी: नियंत्रक स्वयं स्विच का पता लगाता है और उनमें से एक फ़ैक्टरी को असेंबल करता है, जिसमें सभी सेवा प्रोटोकॉल की सेटिंग्स शामिल हैं, इसलिए, वैसे, यह बहुत महत्वपूर्ण है इंस्टालेशन के दौरान लगाए जा रहे उपकरणों के सीरियल नंबर लिख लें, ताकि बाद में आपको यह अनुमान न लगाना पड़े कि कौन सा स्विच किस रैक में लगा है। समस्या निवारण के लिए, यदि आवश्यक हो, तो आप एसएसएच के माध्यम से स्विच से कनेक्ट कर सकते हैं: वे सामान्य सिस्को शो कमांड को काफी सावधानी से पुन: पेश करते हैं।

आंतरिक रूप से, फैक्ट्री आईपी ट्रांसपोर्ट का उपयोग करती है, इसलिए इसमें कोई स्पैनिंग ट्री और अतीत की अन्य भयावहता नहीं है: सभी लिंक शामिल हैं, और विफलताओं के मामले में अभिसरण बहुत तेज़ है। कपड़े में यातायात VXLAN पर आधारित सुरंगों के माध्यम से प्रेषित होता है। अधिक सटीक रूप से, सिस्को स्वयं iVXLAN एनकैप्सुलेशन को कॉल करता है, और यह नियमित VXLAN से भिन्न होता है जिसमें नेटवर्क हेडर में आरक्षित फ़ील्ड का उपयोग सेवा जानकारी प्रसारित करने के लिए किया जाता है, मुख्य रूप से ईपीजी समूह के लिए ट्रैफ़िक के संबंध के बारे में। यह आपको उपकरण में समूहों के बीच बातचीत के नियमों को लागू करने की अनुमति देता है, उनकी संख्याओं का उसी तरह उपयोग करता है जैसे पते सामान्य एक्सेस सूचियों में उपयोग किए जाते हैं।

सुरंगें एल2 खंडों और एल3 खंडों (यानी वीआरएफ) दोनों को आंतरिक आईपी परिवहन के माध्यम से फैलाने की अनुमति देती हैं। इस स्थिति में, डिफ़ॉल्ट गेटवे वितरित किया जाता है। इसका मतलब यह है कि प्रत्येक स्विच फैब्रिक में प्रवेश करने वाले ट्रैफ़िक को रूट करने के लिए ज़िम्मेदार है। ट्रैफ़िक प्रवाह तर्क के संदर्भ में, ACI VXLAN/EVPN फैब्रिक के समान है।

यदि हां, तो क्या अंतर हैं? सबकुछ दूसरा!

एसीआई के साथ आपके सामने सबसे बड़ा अंतर यह है कि सर्वर नेटवर्क से कैसे जुड़े हैं। पारंपरिक नेटवर्क में, भौतिक सर्वर और वर्चुअल मशीन दोनों का समावेश वीएलएएन में जाता है, और बाकी सब कुछ उनसे नृत्य करता है: कनेक्टिविटी, सुरक्षा, आदि। एसीआई में, एक डिज़ाइन का उपयोग किया जाता है जिसे सिस्को ईपीजी (एंड-पॉइंट ग्रुप) कहता है, जिससे कहीं दूर जाने का रास्ता नहीं है. क्या इसकी तुलना वीएलएएन से करना संभव है? हां, लेकिन इस मामले में एसीआई जो कुछ देता है उसमें से अधिकांश को खोने का मौका है।

ईपीजी के संबंध में, सभी एक्सेस नियम तैयार किए गए हैं, और एसीआई में, "श्वेत सूची" सिद्धांत का उपयोग डिफ़ॉल्ट रूप से किया जाता है, अर्थात, केवल ट्रैफ़िक की अनुमति है, जिसके पारित होने की स्पष्ट रूप से अनुमति है। अर्थात्, हम "वेब" और "MySQL" ईपीजी समूह बना सकते हैं और एक नियम परिभाषित कर सकते हैं जो केवल पोर्ट 3306 पर उनके बीच संचार की अनुमति देता है। यह नेटवर्क पते से जुड़े बिना और यहां तक ​​कि एक ही सबनेट के भीतर भी काम करेगा!

हमारे पास ऐसे ग्राहक हैं जिन्होंने इस सुविधा के कारण एसीआई को चुना है, क्योंकि यह आपको सबनेट के बीच खींचे बिना सर्वर (वर्चुअल या फिजिकल - इससे कोई फर्क नहीं पड़ता) के बीच पहुंच को प्रतिबंधित करने की अनुमति देता है, जिसका अर्थ है एड्रेसिंग को छुए बिना। हां, हां, हम जानते हैं कि कोई भी एप्लिकेशन कॉन्फ़िगरेशन में आईपी पते को हाथ से निर्धारित नहीं करता है, है ना?

एसीआई में यातायात नियमों को अनुबंध कहा जाता है। ऐसे अनुबंध में, बहु-स्तरीय एप्लिकेशन में एक या अधिक समूह या स्तर एक सेवा प्रदाता (जैसे, एक डेटाबेस सेवा) बन जाते हैं, अन्य उपभोक्ता बन जाते हैं। अनुबंध केवल ट्रैफ़िक को पास कर सकता है, या यह कुछ और मुश्किल काम कर सकता है, उदाहरण के लिए, इसे फ़ायरवॉल या बैलेंसर पर निर्देशित कर सकता है, और क्यूओएस मान भी बदल सकता है।

सर्वर इन समूहों में कैसे आते हैं? यदि ये भौतिक सर्वर हैं या मौजूदा नेटवर्क में शामिल कुछ है जिसमें हमने एक वीएलएएन ट्रंक बनाया है, तो उन्हें ईपीजी में रखने के लिए, आपको स्विच पोर्ट और उस पर उपयोग किए गए वीएलएएन को इंगित करने की आवश्यकता होगी। जैसा कि आप देख सकते हैं, वीएलएएन वहां दिखाई देते हैं जहां आप उनके बिना नहीं रह सकते।

यदि सर्वर वर्चुअल मशीन हैं, तो कनेक्टेड वर्चुअलाइजेशन वातावरण को संदर्भित करना पर्याप्त है, और फिर सब कुछ अपने आप हो जाएगा: वीएम को कनेक्ट करने के लिए एक पोर्ट ग्रुप बनाया जाएगा (वीएमवेयर के संदर्भ में), आवश्यक वीएलएएन या वीएक्सएलएएन होंगे सौंपा जाएगा, तो उन्हें आवश्यक स्विच पोर्ट आदि पर पंजीकृत किया जाएगा, इसलिए, हालांकि एसीआई एक भौतिक नेटवर्क के आसपास बनाया गया है, वर्चुअल सर्वर के लिए कनेक्शन भौतिक सर्वर की तुलना में बहुत सरल दिखते हैं। एसीआई के पास पहले से ही वीएमवेयर और एमएस हाइपर-वी के साथ अंतर्निहित कनेक्टिविटी है, साथ ही ओपनस्टैक और रेडहैट वर्चुअलाइजेशन के लिए समर्थन भी है। कुछ बिंदु से, कंटेनर प्लेटफ़ॉर्म के लिए अंतर्निहित समर्थन भी दिखाई दिया है: कुबेरनेट्स, ओपनशिफ्ट, क्लाउड फाउंड्री, जबकि यह नीतियों और निगरानी के अनुप्रयोग दोनों से संबंधित है, अर्थात, नेटवर्क प्रशासक तुरंत देख सकता है कि कौन से होस्ट कौन से पॉड पर काम करते हैं और वे किस समूह में आते हैं.

किसी विशेष पोर्ट समूह में शामिल होने के अलावा, वर्चुअल सर्वर में अतिरिक्त गुण होते हैं: नाम, विशेषताएँ, आदि, जिनका उपयोग उन्हें दूसरे समूह में स्थानांतरित करने के लिए मानदंड के रूप में किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, जब एक वीएम का नाम बदला जाता है या एक अतिरिक्त टैग दिखाई देता है यह। सिस्को इसे सूक्ष्म-विभाजन समूह कहता है, हालाँकि, कुल मिलाकर, एक ही सबनेट पर ईपीजी के रूप में कई सुरक्षा खंड बनाने की क्षमता वाला डिज़ाइन भी काफी सूक्ष्म-विभाजन है। ख़ैर, विक्रेता बेहतर जानता है।

ईपीजी स्वयं पूरी तरह से तार्किक निर्माण हैं, विशिष्ट स्विच, सर्वर इत्यादि से बंधे नहीं हैं, इसलिए आप उनके साथ चीजें कर सकते हैं और उनके आधार पर निर्माण (एप्लिकेशन और किरायेदार) कर सकते हैं जो सामान्य नेटवर्क में करना मुश्किल होता है, जैसे क्लोनिंग। परिणामस्वरूप, मान लीजिए कि एक परीक्षण वातावरण प्राप्त करने के लिए उत्पादन वातावरण को क्लोन करना बहुत आसान है जो उत्पादन वातावरण के समान होने की गारंटी देता है। आप इसे मैन्युअल रूप से कर सकते हैं, लेकिन एपीआई के माध्यम से यह बेहतर (और आसान) है।

सामान्य तौर पर, ACI में नियंत्रण तर्क बिल्कुल वैसा नहीं होता जैसा आप आमतौर पर पाते हैं
समान सिस्को के पारंपरिक नेटवर्क में: सॉफ़्टवेयर इंटरफ़ेस प्राथमिक है, और GUI या CLI द्वितीयक हैं, क्योंकि वे एक ही API के माध्यम से काम करते हैं। इसलिए, एसीआई में शामिल लगभग सभी लोग, कुछ समय बाद, प्रबंधन के लिए उपयोग किए जाने वाले ऑब्जेक्ट मॉडल को नेविगेट करना शुरू कर देते हैं और अपनी आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए कुछ स्वचालित करते हैं। ऐसा करने का सबसे आसान तरीका पायथन है: इसके लिए सुविधाजनक तैयार उपकरण हैं।

वादा किया रेक

मुख्य समस्या यह है कि एसीआई में कई चीजें अलग तरीके से की जाती हैं। इसके साथ सामान्य रूप से काम करना शुरू करने के लिए, आपको फिर से प्रशिक्षित करने की आवश्यकता है। यह बड़े ग्राहकों में नेटवर्क संचालन टीमों के लिए विशेष रूप से सच है, जहां इंजीनियर वर्षों से अनुरोध पर "वीएलएएन निर्धारित" कर रहे हैं। तथ्य यह है कि अब वीएलएएन वीएलएएन नहीं हैं, और आपको वर्चुअलाइज्ड होस्ट में नए नेटवर्क बिछाने के लिए हाथ से वीएलएएन बनाने की आवश्यकता नहीं है, यह पारंपरिक नेटवर्कर्स को पूरी तरह से खत्म कर देता है और उन्हें परिचित तरीकों से चिपका देता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सिस्को ने गोली को थोड़ा मीठा करने की कोशिश की और नियंत्रक में "एनएक्सओएस-जैसा" सीएलआई जोड़ा, जो आपको पारंपरिक स्विच के समान इंटरफ़ेस से कॉन्फ़िगरेशन करने की अनुमति देता है। लेकिन फिर भी, एसीआई का सामान्य रूप से उपयोग शुरू करने के लिए, आपको यह समझना होगा कि यह कैसे काम करता है।

कीमत के संदर्भ में, बड़े और मध्यम पैमाने पर, एसीआई नेटवर्क वास्तव में सिस्को उपकरण पर पारंपरिक नेटवर्क से भिन्न नहीं होते हैं, क्योंकि उन्हें बनाने के लिए समान स्विच का उपयोग किया जाता है (नेक्सस 9000 एसीआई और पारंपरिक मोड में काम कर सकता है और अब मुख्य बन गया है) नई डेटा सेंटर परियोजनाओं के लिए "वर्कहॉर्स")। लेकिन दो स्विचों के डेटा केंद्रों के लिए, नियंत्रकों और स्पाइन-लीफ आर्किटेक्चर की उपस्थिति, निश्चित रूप से, खुद को महसूस कराती है। हाल ही में, एक मिनी एसीआई फैक्ट्री सामने आई है, जिसमें तीन में से दो नियंत्रकों को वर्चुअल मशीनों द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है। इससे लागत में अंतर तो कम हो जाता है, लेकिन फिर भी रहता है. इसलिए ग्राहक के लिए, चुनाव इस बात पर निर्भर करता है कि वह सुरक्षा सुविधाओं, वर्चुअलाइजेशन के साथ एकीकरण, नियंत्रण के एक बिंदु आदि में कितनी रुचि रखता है।

स्रोत: www.habr.com