Gdy w sieci powstają zatory, z reguły sięga się po takie techniki, jak zwiększenie przepustowości łączy, agregację portów lub mechanizmy Quality of Service. Są to sprawdzone metody, ale na rynku pojawiły się już bardziej nowoczesne rozwiązania. Przedstawiamy cztery sposoby, które pozwolą usunąć wąskie gardła w sieci korporacyjnej.

Nowe technologie z jednej strony rozszerzają możliwości sieci, a z drugiej testują granice ich możliwości, powodując powstawanie wąskich gardeł, np. na styku sieci lokalnej i internetu czy wewnątrz centrów danych. Na szczęście inżynierowie sieciowi mogą korzystać z rosnącej palety narzędzi, które umożliwiają niwelowanie zatorów.

1. Równoważenie obciążenia (load balancing)

Typowym miejscem, w którym powstają wąskie gardła, jest połączenie firmowej sieci z Internetem. Wiele organizacji korzysta jednak z dwóch lub więcej łączy, aby zapewnić redundancję. Problem polega na tym, że połączenia internetowe są konfigurowane w trybie active/pasive. To oznacza, że tylko jedno łącze jest używane, a drugie służy jako zapasowe na wypadek awarii. Nie jest to najlepsze rozwiązanie. Wraz z rosnącym ruchem podstawowe łącze może stać się wąskim gardłem, podczas gdy zapasowe będzie niewykorzystane.

Protokół routing BGP (Border Gateway Protocol) często jest wdrażany w dużych sieciach firmowych, aby wykorzystać możliwość współdzielenia łączy. Jednak konfiguracja i optymalizacja protokołów na bramce internetowej jest złożona i kosztowna. Alternatywą dla tego rodzaju rozwiązania są narzędzia do równoważenia obciążenia na łączach internetowych. Można wykorzystać sprzętowe rozwiązanie, które jednocześnie zapewni redundancję, jak i możliwość jednoczesnego korzystania z dwóch połączeń internetowych.

2. Optymalizacja WAN i SD-WAN

Kolejnym typowym miejscem, gdzie tworzą się zatory w sieci, to firmowe sieci rozległe. Ponieważ WAN często wykorzystuje łącza dzierżawione od operatorów sieciowych, nie ma możliwości prostego zwiększenia przepustowości bez narażania się na większe koszty. Są jednak dwie technologie, które umożliwiają wyeliminowania wąskich gardeł na łączach WAN bez zwiększania ich przepustowości. Pierwsza metoda to optymalizacja WAN, która polega na zainstalowaniu specjalizowanych urządzeń na obu końcach połączenia WAN. Te urządzenia wykorzystują szereg technik (kompresję, deduplikację, pamięć podręczną), aby ograniczyć ilość przesyłanych danych i zoptymalizować działanie protokołów sieciowych.

Kolejnym krokiem w ewolucji systemów do optymalizacji sieci jest SD-WAN (Software Defined WAN). Idea tych rozwiązań polega na dodaniu kolejnej warstwy oprogramowania, która optymalizuje ruch w sieci. Architektura SD-WAN tworzy wirtualną nakładkę, w której wiele różnych typów połączeń WAN jest agregowanych razem. Mogą to być linie dzierżawione MPLS, połączenia VPN lub kombinacja tych dwóch. Oprogramowanie SD-WAN monitoruje każde z połączeń i w taki sposób routuje pakiety, aby przesyłać je optymalną trasą. W przypadku wykrycia wąskiego gardła ruch jest kierowany inną trasą, aby ominąć problemowy punkt.

3. Wirtualna agregacja łączy

Port channeling to technika agregacji, która w logiczny sposób agreguje wiele fizycznych łączy. Dzięki temu zwiększa przepustowość pomiędzy dwoma urządzeniami. Podstawowa wersja tej technologii, dostępna od dawna, jest bardzo skuteczna w eliminowaniu wąskich gardeł powstających pomiędzy routerami i przełącznikami. Problem z tradycyjną agregacją łączy pojawia się przy próbie wprowadzenia redundancji poprzez dodanie wielu urządzeń i zdublowanie połączeń sieciowych. W tym przypadku protokół STP, który zapobiega powstawaniu pętli w sieciach, zablokuje komunikację przez jedno z połączeń.

Problemy z protokołem STP doprowadziły do opracowania vPC (virtual Port Channeling) i podobnych technologii. vPC eliminuje konieczność stosowania STP i umożliwia poprowadzenie dwóch i więcej łączy między urządzeniem i przełącznikiem. Przełączniki są skonfigurowane tak, aby pracować w grupie jako pojedynczy port rozciągający się na 3 lub więcej przełączników. W ten sposób zachowana jest redundancja wymagana w wielu sieciach, a jednocześnie w pełni wykorzystuje się dostępną przepustowość łączy.

4. Architektura leaf-spine

Wiele wąskich gardeł powstających w sieciach znajdujących się w centrach danych jest skutkiem korzystania w coraz większym zakresie z technologii wirtualizacji. Powoduje ona znaczny wzrost ruchu east-west w obrębie centrum danych. Tymczasem sieci w centrach danych były projektowane pod kątem obsługi serwerów fizycznych, które generowały niewielkie ilości ruchu tego typu. Wówczas wąskie gardła nie powstawały.

Dzisiaj komunikacja między serwerami, macierzami i urządzeniami sieciowymi wymaga szczególnej uwagi. Architektura leaf-spine umożliwia komunikację typu full mesh pomiędzy wszystkimi warstwami dostępu w centrum danych (tzw. leaf nodes) oraz warstwami agregacji (rdzeń, spine nodes). Ponieważ wszystkie węzły są połączone, każdy zasób w centrum danych jest odległy o taką samą liczbę przeskoków. Dodatkowo każde połączenie pomiędzy liściem i rdzeniem może być wykorzystane do pełnej przepustowości.

Podziel się na:
  • Facebook
  • Google Bookmarks
  • LinkedIn