ProHoster > Blogs > Administrācija > Lietojumprogrammu orientēta infrastruktÅ«ra. Nākotnes tÄ«kla arhitektÅ«ra ā€“ no spekulācijām lÄ«dz darbÄ«bai

Lietojumprogrammu orientēta infrastruktÅ«ra. Nākotnes tÄ«kla arhitektÅ«ra ā€“ no spekulācijām lÄ«dz darbÄ«bai

Dažu pēdējo gadu laikā Cisco ir aktīvi popularizējis jaunu arhitektūru datu pārraides tīkla izveidei datu centrā - Lietojumprogramma orientēta infrastruktūra (vai ACI). Daži ar to jau ir pazīstami. Un dažiem pat izdevās to ieviest savos uzņēmumos, tostarp Krievijā. Tomēr lielākajai daļai IT speciālistu un IT vadītāju ACI joprojām ir vai nu neskaidrs akronīms, vai tikai nākotnes pārdomas.
Å ajā rakstā mēs centÄ«simies tuvināt Å”o nākotni. Lai to izdarÄ«tu, mēs runāsim par galvenajām ACI arhitektÅ«ras sastāvdaļām, kā arÄ« ilustrēsim, kā to var izmantot praksē. Turklāt tuvākajā laikā organizēsim ACI vizuālo demonstrāciju, uz kuru var pieteikties ikviens interesents IT speciālists.

Vairāk par jauno tÄ«kla arhitektÅ«ru varat uzzināt Sanktpēterburgā 2019. gada maijā. Visas detaļas ir iekŔā saite. PierakstÄ«ties!

Aizvēsture
Tradicionālais un populārākais tÄ«kla veidoÅ”anas modelis ir trÄ«s lÄ«meņu hierarhiskais modelis: kodols -> izplatÄ«Å”ana (apkopoÅ”ana) -> piekļuve. Daudzus gadus Å”is modelis bija standarts, ražotāji ražoja dažādas tÄ«kla ierÄ«ces ar tam atbilstoÅ”u funkcionalitāti.
IepriekÅ”, kad informācijas tehnoloÄ£ijas bija sava veida nepiecieÅ”ams (un, atklāti sakot, ne vienmēr vēlamais) biznesa papildinājums, Å”is modelis bija ērts, ļoti statisks un uzticams. Taču tagad, kad IT ir viens no biznesa attÄ«stÄ«bas virzÄ«tājiem un daudzos gadÄ«jumos arÄ« pats bizness, Ŕī modeļa statiskais raksturs ir sācis radÄ«t lielas problēmas.

MÅ«sdienu bizness rada lielu skaitu dažādu sarežģītu prasÄ«bu tÄ«kla infrastruktÅ«rai. UzņēmējdarbÄ«bas veiksme ir tieÅ”i atkarÄ«ga no Å”o prasÄ«bu Ä«stenoÅ”anas laika. KavÄ“Å”anās Ŕādos apstākļos ir nepieņemama, un klasiskais tÄ«klu izbÅ«ves modelis bieži vien neļauj laikus apmierināt visas biznesa vajadzÄ«bas.

Piemēram, jaunas sarežģītas biznesa lietojumprogrammas parādÄ«Å”anās prasa, lai tÄ«kla administratori veiktu lielu skaitu lÄ«dzÄ«gu ikdienas darbÄ«bu daudzās dažādās tÄ«kla ierÄ«cēs dažādos lÄ«meņos. Papildus tam, ka tas ir laikietilpÄ«gs, tas arÄ« palielina kļūdu iespējamÄ«bu, kas var izraisÄ«t nopietnu IT pakalpojumu dÄ«kstāvi un lÄ«dz ar to arÄ« finansiālus zaudējumus.

Problēmas pamatā nav pat paÅ”i termiņi vai prasÄ«bu sarežģītÄ«ba. Fakts ir tāds, ka Ŕīs prasÄ«bas ir ā€œjāpārtulkoā€ no biznesa lietojumprogrammu valodas uz tÄ«kla infrastruktÅ«ras valodu. Kā zināms, jebkurÅ” tulkojums vienmēr ir daļējs nozÄ«mes zaudējums. Kad lietojumprogrammas Ä«paÅ”nieks runā par savas lietojumprogrammas loÄ£iku, tÄ«kla administrators saprot VLAN kopu, Access sarakstus desmitiem ierīču, kuras ir jāatbalsta, jāatjaunina un jādokumentē.

Uzkrātā pieredze un pastāvÄ«gā komunikācija ar klientiem ļāva Cisco izstrādāt un ieviest jaunus mÅ«sdienu tendencēm atbilstoÅ”us datu centra datu pārraides tÄ«kla veidoÅ”anas principus, kuru pamatā, pirmkārt, ir biznesa aplikāciju loÄ£ika. LÄ«dz ar to nosaukums - Application Centric Infrastructure.

ACI arhitektūra.
Vispareizāk ir aplÅ«kot ACI arhitektÅ«ru nevis no fiziskās, bet gan loÄ£iskās puses. Tas ir balstÄ«ts uz automatizētu politiku modeli, kura objektus augstākā lÄ«menÄ« var iedalÄ«t Ŕādos komponentos:

  1. Tīkls, kura pamatā ir Nexus slēdži.
  2. APIC kontrolleru klasteris;
  3. Lietojumprogrammu profili;

Lietojumprogrammu orientēta infrastruktÅ«ra. Nākotnes tÄ«kla arhitektÅ«ra ā€“ no spekulācijām lÄ«dz darbÄ«bai
ApskatÄ«sim katru lÄ«meni sÄ«kāk - un mēs pāriesim no vienkārÅ”a uz sarežģītu.

Tīkls, kura pamatā ir Nexus slēdži
TÄ«kls ACI rÅ«pnÄ«cā ir lÄ«dzÄ«gs tradicionālajam hierarhiskajam modelim, taču to ir daudz vienkārŔāk izveidot. TÄ«kla organizÄ“Å”anai tiek izmantots Leaf-Spine modelis, kas ir kļuvis par vispārpieņemtu pieeju nākamās paaudzes tÄ«klu ievieÅ”anai. Å is modelis sastāv no diviem lÄ«meņiem: attiecÄ«gi mugurkaula un lapas.
Lietojumprogrammu orientēta infrastruktÅ«ra. Nākotnes tÄ«kla arhitektÅ«ra ā€“ no spekulācijām lÄ«dz darbÄ«bai
Mugurkaula lÄ«menis ir atbildÄ«gs tikai par veiktspēju. Kopējā Spine slēdžu veiktspēja ir vienāda ar visa auduma veiktspēju, tāpēc Å”ajā lÄ«menÄ« ir jāizmanto slēdži ar 40G vai lielāku pieslēgvietu.
Mugurkaula slēdži savienojas ar visiem slēdžiem nākamajā līmenī: Lapu slēdži, kuriem ir pievienoti gala saimnieki. Leaf slēdžu galvenā loma ir portu ietilpība.

Tādējādi mērogoÅ”anas problēmas ir viegli atrisinātas: ja mums ir jāpalielina auduma caurlaidspēja, mēs pievienojam Spine slēdžus, un, ja mums ir nepiecieÅ”ams palielināt porta jaudu, mēs pievienojam Leaf.
Abos lÄ«meņos tiek izmantoti Cisco Nexus 9000 sērijas slēdži, kas Cisco ir galvenais rÄ«ks datu centru tÄ«klu veidoÅ”anai neatkarÄ«gi no to arhitektÅ«ras. Mugurkaula slānim tiek izmantoti Nexus 9300 vai Nexus 9500 slēdži, bet Leaf - tikai Nexus 9300.
ACI rÅ«pnÄ«cā izmantoto Nexus slēdžu modeļu klāsts ir parādÄ«ts zemāk esoÅ”ajā attēlā.
Lietojumprogrammu orientēta infrastruktÅ«ra. Nākotnes tÄ«kla arhitektÅ«ra ā€“ no spekulācijām lÄ«dz darbÄ«bai

APIC (Application Policy Infrastructure Controller) kontroliera klasteris
APIC kontrolleri ir specializēti fiziski serveri, savukārt nelielām implementācijām ir iespējams izmantot viena fiziskā APIC kontrollera un divu virtuālo klasteri.
APIC kontrolleri nodroÅ”ina vadÄ«bas un uzraudzÄ«bas funkcijas. SvarÄ«gi ir tas, ka kontrolieri nekad nepiedalās datu pārsÅ«tÄ«Å”anā, tas ir, pat ja visi klasteru kontrolieri neizdodas, tas nekādi neietekmēs tÄ«kla stabilitāti. Jāpiebilst arÄ«, ka ar APIC palÄ«dzÄ«bu administrators pārvalda pilnÄ«gi visus rÅ«pnÄ«cas fiziskos un loÄ£iskos resursus un, lai veiktu kādas izmaiņas, vairs nav nepiecieÅ”ams pieslēgties konkrētai ierÄ«cei, jo ACI izmanto viens kontroles punkts.
Lietojumprogrammu orientēta infrastruktÅ«ra. Nākotnes tÄ«kla arhitektÅ«ra ā€“ no spekulācijām lÄ«dz darbÄ«bai

Tagad pāriesim pie vienas no galvenajām ACI sastāvdaļām - lietojumprogrammu profiliem.
Lietojumprogrammas tÄ«kla profils ir ACI loÄ£iskais pamats. Lietojumprogrammu profili nosaka mijiedarbÄ«bas politiku starp visiem tÄ«kla segmentiem un apraksta paÅ”us tÄ«kla segmentus. ANP ļauj abstrahēties no fiziskā slāņa un faktiski iedomāties, kā jums ir jāorganizē mijiedarbÄ«ba starp dažādiem tÄ«kla segmentiem no lietojumprogrammas viedokļa.

Lietojumprogrammas profils sastāv no savienojumu grupām (Beigu punktu grupas ā€” EPG). Savienojumu grupa ir loÄ£iska resursdatoru grupa (virtuālās maŔīnas, fiziskie serveri, konteineri utt.), kas atrodas vienā droŔības segmentā (nevis tÄ«kls, bet droŔība). Gala saimniekdatorus, kas pieder konkrētai EPG, var noteikt pēc daudziem kritērijiem. Parasti tiek izmantoti Ŕādi:

  • Fiziskā osta
  • LoÄ£iskais ports (virtuālā slēdža portu grupa)
  • VLAN ID vai VXLAN
  • IP adrese vai IP apakÅ”tÄ«kls
  • Servera atribÅ«ti (nosaukums, atraÅ”anās vieta, OS versija utt.)

Dažādu EPG mijiedarbÄ«bai tiek nodroÅ”ināta vienÄ«ba, ko sauc par lÄ«gumiem. LÄ«gums nosaka attiecÄ«bas starp dažādām EPG. Citiem vārdiem sakot, lÄ«gums nosaka, kādu pakalpojumu viena EPG sniedz citai EPG. Piemēram, mēs izveidojam lÄ«gumu, kas ļauj datplÅ«smai plÅ«st, izmantojot HTTPS protokolu. Tālāk mēs izveidojam savienojumu ar Å”o lÄ«gumu, piemēram, EPG Web (tÄ«mekļa serveru grupa) un EPG App (lietojumprogrammu serveru grupa), pēc tam Ŕīs divas termināļu grupas var apmainÄ«ties ar trafiku, izmantojot HTTPS protokolu.

Tālāk esoÅ”ajā attēlā ir aprakstÄ«ts piemērs saziņas izveidei starp dažādām EPG, izmantojot lÄ«gumus viena ANP ietvaros.
Lietojumprogrammu orientēta infrastruktÅ«ra. Nākotnes tÄ«kla arhitektÅ«ra ā€“ no spekulācijām lÄ«dz darbÄ«bai
ACI rÅ«pnÄ«cā var bÅ«t jebkurÅ” lietojumprogrammu profilu skaits. Turklāt lÄ«gumi nav piesaistÄ«ti konkrētam lietojumprogrammas profilam; tos var (un vajadzētu) izmantot, lai savienotu EPG dažādos ANP.

Faktiski katra lietojumprogramma, kurai vienā vai otrā veidā ir nepiecieÅ”ams tÄ«kls, ir aprakstÄ«ta ar savu profilu. Piemēram, diagrammā ir parādÄ«ta trÄ«s lÄ«meņu lietojumprogrammas standarta arhitektÅ«ra, kas sastāv no N skaita ārējo piekļuves serveru (tÄ«meklis), lietojumprogrammu serveriem (lietotne) un DBVS serveriem (DB), kā arÄ« apraksta mijiedarbÄ«bas noteikumus starp viņiem. Tradicionālā tÄ«kla infrastruktÅ«rā tas bÅ«tu noteikumu kopums, kas rakstÄ«ts dažādās infrastruktÅ«ras ierÄ«cēs. ACI arhitektÅ«rā Å”ie noteikumi tiek aprakstÄ«ti vienā lietojumprogrammas profilā. ACI, izmantojot lietojumprogrammu profilu, ļauj daudz vienkārŔāk izveidot lielu skaitu iestatÄ«jumu dažādās ierÄ«cēs, grupējot tos visus vienā profilā.
Zemāk redzamajā attēlā parādīts reālistiskāks piemērs. Microsoft Exchange lietojumprogrammas profils, kas izveidots no vairākiem EPG un līgumiem.
Lietojumprogrammu orientēta infrastruktÅ«ra. Nākotnes tÄ«kla arhitektÅ«ra ā€“ no spekulācijām lÄ«dz darbÄ«bai

Centrālā pārvaldÄ«ba, automatizācija un uzraudzÄ«ba ir viena no galvenajām ACI priekÅ”rocÄ«bām. ACI Factory atbrÄ«vo administratorus no nogurdinoŔā darba, veidojot lielu skaitu noteikumu dažādiem slēdžiem, marÅ”rutētājiem un ugunsmÅ«riem (kamēr klasiskā manuālā konfigurÄ“Å”anas metode ir atļauta un to var izmantot). Lietojumprogrammu profilu un citu ACI objektu iestatÄ«jumi tiek automātiski lietoti visā ACI struktÅ«rā. Pat fiziski pārslēdzot serverus uz citiem auduma slēdžu portiem, nav nepiecieÅ”ams dublēt iestatÄ«jumus no vecajiem slēdžiem uz jauniem un dzēst nevajadzÄ«gos noteikumus. Pamatojoties uz saimniekdatora EPG dalÄ«bas kritērijiem, rÅ«pnÄ«ca automātiski veiks Å”os iestatÄ«jumus un automātiski notÄ«rÄ«s neizmantotos noteikumus.
Integrētās ACI droŔības politikas tiek ieviestas kā baltie saraksti, kas nozÄ«mē, ka tas, kas nav skaidri atļauts, pēc noklusējuma ir aizliegts. Kopā ar automātisku tÄ«kla iekārtu konfigurāciju atjaunināŔanu (noņemot ā€œaizmirstosā€ neizmantotos noteikumus un atļaujas), Ŕī pieeja ievērojami paaugstina kopējo tÄ«kla droŔības lÄ«meni un saÅ”aurina iespējamā uzbrukuma virsmu.

ACI ļauj organizēt ne tikai virtuālo maŔīnu un konteineru, bet arÄ« fizisko serveru, aparatÅ«ras ugunsmÅ«ru un treÅ”o puÅ”u tÄ«kla iekārtu tÄ«kla mijiedarbÄ«bu, kas padara ACI par unikālu risinājumu Å”obrÄ«d.
Cisco jaunā pieeja datu tÄ«kla izveidei, pamatojoties uz lietojumprogrammu loÄ£iku, nav saistÄ«ta tikai ar automatizāciju, droŔību un centralizētu pārvaldÄ«bu. Tas ir arÄ« moderns horizontāli mērogojams tÄ«kls, kas atbilst visām mÅ«sdienu biznesa prasÄ«bām.
Uz ACI balstÄ«tas tÄ«kla infrastruktÅ«ras ievieÅ”ana ļauj visiem uzņēmuma departamentiem runāt vienā valodā. Administrators vadās tikai pēc lietojumprogrammas loÄ£ikas, kurā aprakstÄ«ti nepiecieÅ”amie noteikumi un savienojumi. Kā arÄ« pēc aplikācijas loÄ£ikas, pēc tās vadās aplikācijas Ä«paÅ”nieki un izstrādātāji, informācijas droŔības dienests, ekonomisti un uzņēmumu Ä«paÅ”nieki.

Tādējādi Cisco īsteno nākamās paaudzes datu centru tīkla koncepciju. Vai vēlaties to redzēt pats? Nāc uz demonstrāciju Lietojumprogrammu orientēta infrastruktūra Sanktpēterburgā un strādāt ar nākotnes datu centru tīklu jau tagad.
Pasākumam var reÄ£istrēties ŠæŠ¾ ссыŠ»ŠŗŠµ.

Avots: www.habr.com

Pievieno komentāru