بررسی SDN شرکت گوگل

بررسی SDN شرکت گوگل

وقتی در زمینه مدیریت شبکه، هزینه و عملکرد زیرساخت ها را بررسی می کنیم ، مشاهده می کنیم که در زمینه تجهیزات محاسباتی و ذخیره ساز عملکرد شرکت ها بسیار مناسب بوده است اما لزوما در مورد WAN این چنین نیست. این امر دلایل مختلفی همچون پیچیدگی و غیر خطی بودن ، پیکربندی و مدیریت غیر اتوماتیک و تنظیمات سازنده به صورت غیر استاندارد وجود دارد.

ذکر این نکته حائز اهمیت است که ما از WAN زمانی استفاده می کنیم که در مقایسه ، مقرون به صرفه باشند و عملکرد و مدیریت بهتری داشته باشند. ما نیاز به WAN به صورت یک محصول واحد داریم نه مجموعه ای از اجزاء مختلف.

مروری بر راهکار SDN شرکت Google

می توان گفت که ساختار WAN شرکت گوگل بر دو پایه استوار است:

  • شبکه مربوط به اینترنت (I-Scale) که اطلاعات کاربران را جا به جا می کند.
  •  شبکه داخلی (G-Scale)  که اطلاعات را بین دیتاسنتر ها جا به جا می کند.

این دو زیرساخت کاملا با هم متفاوت هستند. در شبکه G-Scale است که گوگل از راهکار SDN در آن بهره گرفته است.

زمانی که گوگل شروع به راه اندازی این سیستم کرد هیچ دستگاهی وجود نداشت که از OpenFlow پشتیبانی کند و توانایی پشتیبانی از نیازهای شبکه مورد نظر ما را داشته باشد. بنابراین گوگل خود شروع به ساخت این دستگاه ها کرد و پشتیبانی از OpenFlow را در آن ها تعبیه کرد.

هر بخش متشکل از چندین شاسی سوئیچ است که چندین ترابایت پهنای باند دارند. این بخش ها به هم مرتبط هستند و چندین کنترلر OpenFlow از طریق پروتکل OpenFlow با سوئیچ ها در ارتباط هستند تا اطمینان حاصل کنند که اشکالی در شبکه وجود ندارد.

در این WAN یک مرکز جامع مهندسی ترافیک (Traffic Engineering-TE) ساخته شده است. این قسمت به صورت لحظه ای اطلاعات توپولوژی و اندازه گیری ها را از شبکه و پهنای باند را از اپلیکیشن ها و خدمات بررسی می کند. با استفاده از این اطلاعات این مرکز مسیر های جریان اطلاعات را محاسبه و اعلام می کند و سپس با استفاده از OpenFlow این مسیرها را در سوئیچ ها اعمال می کند. در صورت تغییر مشخصات شبکه یا بروز مشکل ، سیستم به طور خودکار مسیر جدید را محاسبه و اعمال می کند.

مزایای SDN

  • دید جامع نسبت به ارتباطات شبکه: با SDN دید جامعی نسبت به کل شبکه در اختیار دارید و به آسانی می توان شبکه را پیکربندی، مدیریت کرد.
  • استفاده حداکثری: مدیریت جامع ترافیک دیدی همه جانبه نسبت به نیاز و عملکرد شبکه در اختیار قرار می دهد که این امر باعث می شود از ارتباطات با حداکثر بهره وری استفاده شود.
  • مدیریت سریع خطا: اشکالات در گره ها، لینک ها یا هر جای دیگر به سرعت شناسایی می شوند . و سیستم به سرعت به بهینه ترین حالت ممکن به رفع عیب می پردازد.
  • به کارگیری سریعتر منابع: با استفاده از SDN، بسیار سریع تر منابع در شبکه به کارگیری می شوند و تست های لازم بسیار سریعتر اجرا می شوند. همچنین ارتقا شبکه نیز بهتر انجام می شود زیرا تنها نیاز به تغییر مشخصات مورد نیاز است.
  • ارتقا بدون وقفه: به علت جداسازی لایه ارتباطات از لایه کنترلی ، می توان بدون ایجاد خرابی در بسته های ارسالی یا کاهش ظرفیت شبکه نرم افزار را ارتقا داد.
  • محیط تست با اطمینان بالا: تمام پایه و اساس شبکه در نرم افزار اجرا شده است که نه تنها باعث راحتی در تست و تایید شبکه می شود بلکه می توان به آسانی سناریوهای بروز شرایط مختلف را روی شبکه بدون ایجاد خرابی تست کرد.
  • محاسبات انعطاف پذیر: ظرفیت محاسباتی شبکه دیگر یک فاکتور محدودیت محسوب نمی شوند زیرا کنترل و مدیریت روی سرورها و کنترلر های خارجی اجرا می شوند. محاسبات حجیم ، بهینه سازی مسیر و … توسط آخرین نسل از سرورها به آسانی انجام می شود.

چالش های پیش رو

  • پروتکل OpenFlow: این پروتکل مراحل اولیه زندگی خود را سپری می کند و هنوز دارای ایراداتی است. اما بر اساس تست های شرکت گوگل برای بسیاری از کاربردهای شبکه مفید است.
  • کنترلرهای OpenFlow مقاوم در برابر خطا: برای ایجاد مقاومت در برابر بروز خطا در شبکه، نیاز به استفاده از چندین کنترلر OpenFlow داریم ، که این امر نیازمند جداسازی دقیق این کنترلر ها از یکدیگر است.
  • جداسازی عملگرها : این که کدام عملگرها باید در دیوایس شبکه باقی بمانند و کدام عملگرها باید در کنترلر خارجی قرارگیرند خیلی واضح و مشخص نیست. نحوه پیکربندی و جداسازی دیوایس های شبکه هنوز یک سوال بی پاسخ است.
  • برنامه ریزی جریان: برای شبکه های بزرگ، برنامه ریزی یک جریان خاص می تواند زمان بر باشد.

و در نهایت به طور خلاصه می توان به دو نکته زیر اشاره کرد:

  • WAN بین دیتا سنترهای گوگل با موفقیت روی SDN و OpenFlow کار می کند و این بزرگترین شبکه ایجاد شده در گوگل است.
  • SDN و OpenFlow مدیریت ، عملکرد و بهره وری اقتصادی WAN را بسیار بهبود بخشیده اند.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *