Entender las Redes a Escala Web

En el paso a entornos de cloud privado, público e híbrido, cada vez más organizaciones se están dando cuenta de los enormes ahorros de costos, flexibilidad y escalabilidad de las redes de data centers abiertas, desagregadas y modulares. La arquitectura moderna de redes a escala web proporciona escalabilidad y agilidad en el data center, al tiempo que disminuye el costo total de propiedad (TCO) mediante la drástica reducción del gasto operativo (OpEx).

Temas

  • Redes Definidas por Software y Redes a Escala Web

    Las redes a escala web son un enfoque arquitectónico moderno de la infraestructura con algunos lineamientos clave. Las empresas pueden diseñar redes rentables y ágiles para la era moderna adhiriéndose a estos tres lineamientos:

    • Abierta y modular
    • Inteligencia en software
    • Escalable y eficiente

    ABIERTO Y MODULAR

    El software abierto y modular es cada vez más ampliamente adoptado por los principales clientes empresariales. Las empresas convencionales han comenzado a utilizar este nuevo enfoque abierto para lograr los objetivos de eficiencia de los diseños de megadata centers sin construir la pila de redes ellos mismos. Los primeros en adoptar estos sistemas han sido capaces de abandonar los sistemas costosos e inflexibles de ese pasado. Al hacerlo, han aumentado la velocidad a la que pueden expandir y modificar las redes, lo que les permite entregar más aplicaciones rápidamente y a un menor costo. Las redes abiertas funcionan junto con DevOps. Juntos, proporcionan la capacidad de configurar y operar la red ágilmente utilizando herramientas de automatización y aprovisionamiento. La influencia de DevOps en la cultura, las herramientas, los procesos y la estructura organizativa de TI ha dado como resultado la aceleración de la entrega de aplicaciones y un entorno de experimentación continua, lo que ha hecho que las organizaciones reconsideren la sabiduría convencional de sus operaciones de TI. La TI a escala web crea una arquitectura más resistente para admitir esas aplicaciones, lo que permite a los equipos de operaciones de TI implementar y admitir procesos más ágiles y eficientes.

    INTELIGENCIA EN SOFTWARE

    La inteligencia en el software significa esencialmente que las empresas son capaces de estandarizar la pila con un modelo de sistema operativo inteligente que le proporciona la ventaja para elegir cualquier aplicación abierta. La inteligencia en el software permite a una empresa desagregar el software, lo que proporciona una elección, flexibilidad y eficiencia sin precedentes.

    Al igual que se hace con la industria de PC hoy en día, donde se elige el sistema operativo (como Windows o Linux) y luego se elige el hardware para ejecutarlo (de Dell o HP, por ejemplo), ahora se puede hacer lo mismo con los switches de red del data center. Si una empresa prefiere software específico, no se limitan a un solo proveedor de hardware para ejecutarlo. Si prefieren hardware específico, no están limitados a un proveedor de software. Esto proporciona al cliente más opciones, lo que puede reducir significativamente los costos y abre la puerta a una variedad de aplicaciones y herramientas para la automatización, la escala y la eficiencia.

    ESCALABLE Y EFICIENTE

    La construcción de redes modulares en la arquitectura de leaf/spine (también conocida como Clos) es excepcionalmente escalable y eficiente. La arquitectura Clos puede construirse a gran escala si es necesario, ya que actúa como bloques de construcción LEGO para el data center moderno. La arquitectura de leaf/spine proporciona una latencia predecible, ya que todos los hosts están a la misma distancia entre sí, y proporciona de forma nativa la utilización de todos los enlaces a través del enrutamiento de múltiples rutas de igual costo (ECMP) mediante protocolos de enrutamiento maduros estandarizados. El uso del enrutamiento de capa 3 para redundancia y uso compartido de la carga elimina las restricciones de la agregación de enlaces múltiples chasis (MLAG). Dado que MLAG no está estandarizado, depende de cada proveedor, lo que significa que ambos switches emparejados deben ser del mismo proveedor. Además, MLAG limita la redundancia a dos switches: si se produce un error en un switch, se reduce el 50 por ciento del ancho de banda. Al implementar el enrutamiento con ECMP, puedes personalizar y definir el ancho de banda y la redundancia.

    La arquitectura abierta y flexible no solo es eficiente para el nuevo y más grande tráfico del data center de este-oeste (tráfico de servidor a servidor o de servidor a almacenamiento dentro del data center); también es un diseño óptimo para redes muy pequeñas hasta los megadata centers más grandes. Esto se debe a que cualquier organización de cualquier tamaño puede beneficiarse de la reducción de costos y la eficiencia.

    Los principios de redes a escala web pueden tener un impacto muy duradero en una organización. Con este nuevo enfoque, las empresas generalmente se encuentran repensando completamente su diseño de red, operaciones y prácticas de una manera que aporta libertad y escala al data center.

    Las organizaciones multiplicarán el número de switches por ingeniero, reducirán las complejidades de la red, estandarizarán herramientas y programas, crearán métodos automatizados para detectar problemas, mejorarán el tiempo de comercialización y, en general, construirán una mejor red. Estas mejoras facilitan que una organización escale de manera eficiente y asequible.

    Piensa en Google, Amazon, Facebook y Netflix (por nombrar algunos), que han liderado el camino para darse cuenta de la amplitud y profundidad de los beneficios que los modelos tradicionales simplemente no podían ofrecer. El mismo modelo también se puede aplicar a organizaciones de todos los tamaños y todas las industrias para que también puedan cosechar los beneficios de estos nuevos entornos ágiles.

  • Comparación de clouds privados, públicos e híbridos

    Cuando una organización hospeda su propio data center que ejecuta aplicaciones, se considera un cloud privado. Aunque requiere mantenimiento, a menudo es el más seguro y la empresa tiene control total sobre las operaciones, el diseño y las aplicaciones que ejecuta. Con la llegada de las redes a escala web, este modelo se está volviendo mucho más asequible y a menudo es menos costoso que el cloud público.

    Una solución de cloud público está alojada y mantenida por un proveedor externo, como Microsoft Azure o Amazon AWS. En este caso, una empresa normalmente paga una tarifa de arrendamiento y se le proporciona acceso y derechos para usar hardware o software específico desde el data center de alojamiento. Como ejemplo de alto nivel, supongamos que está ejecutando la tienda en línea de su empresa en Microsoft Azure: la aplicación se ejecuta realmente en servidores de data center de Microsoft, pero se le permite acceder a ella por una tarifa continua. El método de cloud público es a menudo una opción fácil, pero puede ser costoso, lo que puede provocar en que también sea inflexible y limite la capacidad de una organización para escalar.

    Las empresas que utilizan un entorno de cloud público a menudo mantienen un cloud privado más pequeño, un modelo conocido como cloud híbrido. Con un cloud híbrido, su empresa proporciona algunas aplicaciones en su propio data center, pero alquila otras de un data center público por una tarifa. Las organizaciones usan este enfoque por muchas razones:

    • Probar las aguas: Pueden estar probando y construyendo un entorno de cloud privado mientras mantienen uno público.
    • Restricción de recursos: es posible que no tengan suficiente capacidad interna para aprovechar al máximo un cloud privado.
    • Diversificación: Pueden dividir diferentes tipos de operaciones organizacionales en cada entorno para mayor eficiencia.
    • Ahorro de costos: pueden encontrar el entorno de cloud público demasiado caro para todas las operaciones, por lo que se han dividido en consecuencia.
    • Copia de seguridad: simplemente pueden usar un cloud privado para el desarrollo, las pruebas, la copia de seguridad, la redundancia y el control.

    Depende de su organización, pero muchas empresas comienzan con la adopción del cloud privado para probar las aguas. Por ejemplo, es posible que una empresa con una red tradicional desee crear una red de TI a escala web para mejorar la agilidad y reducir los costos. A menudo, estas empresas migrarán primero las cargas de trabajo no críticas al cloud privado para sentirse cómodas con el nuevo entorno. Luego, cuando están satisfechos con la salida, comienzan a mover cargas de trabajo críticas al cloud privado.

    Las implementaciones de cloud privado permiten facilitar el aprovisionamiento, la capacidad, el rendimiento y un menor costo cuando se implementan con una arquitectura moderna. Cuando las empresas crean un entorno de cloud privado, emulan a las organizaciones de TI a gran escala.

    Las empresas pueden utilizar entornos de cloud público para probar aplicaciones o para habilitar servicios rápidos y fluidos, que permiten la agilidad y estimulan la innovación. Otras empresas implementan alguna combinación de entornos de cloud privado y público en un cloud híbrido, según sus métodos de entrega de aplicaciones o de los servicios internos necesarios para dar soporte a su organización.

  • Las Ventajas de las Redes a Escala Web NetDevOps

    El cambio a una arquitectura de TI a escala web proporciona muchos beneficios a una organización. Principalmente:

    • Capacidad de escalar de manera eficiente
    • Capacidad de automatizar fácilmente
    • Reducción de costos tanto en gastos operativos como de capital
    • Agilidad completa de TI, entrega aplicaciones internas y externas a una velocidad récord
    • Libertad para elegir cualquier combinación de proveedores en función de las necesidades y el presupuesto

    CAPACIDAD DE ESCALAR DE MANERA EFICIENTE

    Es fácil escalar una red a escala web a medida que tu negocio crece. La arquitectura de lead/spine es eficaz para administrar de tres racks a cientos de racks. Simplemente agrega racks adicionales con switches de leaf según surja la necesidad y conéctalos a los switches de spine. Si esto se hace demasiado grande, se puede agregar un nivel adicional a la red. Es un diseño modular muy simple que está optimizado tanto para el tráfico este-oeste (comunicación entre servidores) como para el tráfico norte-sur (acceso al data center desde el exterior). Este modelo permite la expansión sin tener que tocar la red existente.

    CAPACIDAD DE AUTOMATIZAR FÁCILMENTE

    Al estandarizar la red con switches basados en Linux, puedes aprovechar todas las herramientas de automatización existentes y las prácticas de DevOps. Probablemente hayas escuchado el término NetDevOps, esto es exactamente a lo que se refiere el término.

    NVIDIA permite una experiencia coherente entre la red y la computación. Puedes automatizar el ciclo de vida operativo completo de los dispositivos de red, desde la configuración y el aprovisionamiento hasta la gestión de cambios basada en directivas. Al emplear estos modernos enfoques de red para la automatización con NVIDIA® Cumulus Linux, puedes reducir los costos, mejorar la eficiencia, mejorar su relación operador-switch y reducir las complejidades y los problemas.

    AGILIDAD DE TI COMPLETA

    Las redes modernas de data centers están duplicando la automatización. La implementación de un nuevo rack y, por lo tanto, de las aplicaciones y servicios en ese rack, es mucho más rápida que el modelo tradicional. El Entorno de Instalación en Redes Abiertas (ONIE) se utiliza para cargar automáticamente un sistema operativo, el Aprovisionamiento Sin Intervención (ZTP) se utiliza para la configuración inicial y las herramientas de DevOps se utilizan para configurar y mantener todos los servidores y switches del rack. Esto significa que el servidor y los switches que conectan los servidores se pueden poner en línea simultáneamente, lo que reduce el tiempo necesario para entregar las aplicaciones. Esto significa que tu equipo de TI puede ofrecer aplicaciones con acuerdos de nivel de servicio (SLA) más altos y tiempos de implementación muy reducidos.

    La influencia de DevOps en la combinación de conocimientos y procesos dentro del desarrollo de software, el control de calidad y los profesionales de TI ha llevado a un método más nuevo, más colaborativo y ágil de desarrollo y prueba de software, lo que permite alcanzar una disponibilidad general (GA) más rápida. Llevar esta metodología a la red a menudo se conoce como NetDevOps.

    Con esta mentalidad de NetDevOps, la organización de TI se transforma en una organización que se ve como un socio de confianza en lugar de un equipo de soporte técnico 24/7 que se llama sólo para apagar incendios cuando fallan los sistemas de software y hardware. El departamento de TI ocupa el lugar que le corresponde como socio proactivo en lugar de como equipo reactivo de recuperación ante desastres. Esta mentalidad ha fluido naturalmente en la arquitectura de TI a escala web que se está adoptando cada vez más en los data centers de todo el mundo en la actualidad.

    LIBERTAD DE ELECCIÓN

    La capacidad de una empresa para elegir de forma independiente el software y el hardware, hasta el más mínimo detalle, proporciona no solo la reducción de costos, sino también la capacidad de elegir qué aspecto es el mejor para sus necesidades.

  • La Tecnología Disponible para Redes a Escala Web

    NVIDIA desarrolla software y tecnología inteligentes para proporcionar soluciones diseñadas para la automatización y la escala. Nuestro sistema operativo de red (NOS), Cumulus Linux, funciona con más de 50 plataformas de proveedores y ofrece una arquitectura abierta flexible, una entrega de TI, automatización y escala más rápidas. Estamos expandiendo continuamente la tecnología para optimizar el enfoque de redes a escala web con características que hemos innovado internamente, como el Modo de Transferencia de Paquetes (PTM), Ethernet VPN (EVPN), la Utilidad de la Línea de Comandos de Red (NCLU) y más.

    También entendemos que el NOS es sólo una pieza del rompecabezas. También ofrecemos una gama de servicios, productos y educación para poner en marcha tu moderna red de data center de forma rápida y sencilla.

    Al desarrollar tu data center a escala web, debes considerar qué tipos de tecnologías deseas aprovechar para lograr la eficiencia, la potencia y las necesidades generales de tu organización. Ofrecemos información sobre varios de nuestros casos de uso y soluciones, pero también creemos que la belleza de la TI a escala web es que permite que tu red se construya precisamente según las necesidades de tu organización. Estos son algunos casos de uso para tener en cuenta.

    VIRTUALIZACIÓN DE REDES

    La virtualización de redes implica separar la capa de red de la dependencia del hardware subyacente. Por ejemplo, una red de área local virtual (VLAN) es una virtualización de capa 2 que divide la red local en subredes independientes, que a menudo se usan para separar el tráfico a través del mismo cable de hardware. Además, la virtualización de red puede implicar la ejecución de segmentos de capa 2 a través de una red de capa 3. De la misma manera que funciona el aprovisionamiento en el cloud, la virtualización habilita el aprovisionamiento de red para que puedas crear tantas instancias como necesites, lo que admite el escalado a medida que creces.

    NVIDIA interactúa con herramientas de virtualización de red de proveedores como VMware, Midokura, Akanda y otros a través de Cumulus Linux, por lo que no tienes que preocuparte por qué modelo y arquitectura elegir. El componente de red ha sido simple y perfecto detrás de bambalinas.

    AUTOMATIZACIÓN DE REDES

    La automatización es un componente clave de las redes a escala web, ya que reduce las demandas de recursos, mitiga los errores y ayuda a los operadores a administrar más switches. Al elegir un modelo de red abierto, las empresas pueden aprovechar las herramientas de automatización existentes, así como las prácticas de DevOps.

    Muchas de las herramientas de automatización que se han utilizado en el mundo de la computación durante años se han migrado al mundo de las redes. Cumulus Linux, puedes automatizar el ciclo de vida operativo completo de los dispositivos de red, desde la configuración y el aprovisionamiento hasta la gestión de cambios basada en políticas. La automatización de una red fomenta la facilidad y la velocidad de configuración y operación, ya que elimina inconsistencias y configuraciones erróneas aportadas por errores humanos y control de versiones.

    OPENSTACK

    Hasta que las redes abiertas se convirtieron en una metodología disponible, los clústeres de OpenStack eran tan flexibles como el switch de la parte superior del rack. Los clientes podían aprovechar los estándares abiertos de computación y almacenamiento, pero las redes seguían siendo un cuello de botella.

    Esto cambia completamente con las redes a escala web. Con Cumulus Linux, toda la pila puede ejecutar Linux. Como el plano de datos y el plano de control hablan el mismo lenguaje, no hay necesidad de interfaces de programación de aplicaciones (API) de computación complejas ni interfaces de línea de comandos (CLI) de red.

  • Cómo Cumulus Linux y SONiC Permiten la TI a Escala Web

    NVIDIA es el líder en redes a escala web. Habilitamos un enfoque de arquitectura de TI a escala web en la red, una parte crítica del data center que tradicionalmente ha sido un cuello de botella para la implementación rápida de aplicaciones.

    Con Cumulus Linux y/o SONiC, nuestros clientes pueden ejecutar sus redes de data centers de la manera en que Google y Facebook lo han hecho durante años, altamente automatizados, sin todo el tiempo de desarrollo ni el hardware costoso y especializado. Sin embargo, para los clientes que no desean automatizar, también hemos desarrollado NCLU, que proporciona una interfaz de línea de comandos moderna para configurar el switch.

    El hardware puede costar tan poco como una sexta parte de lo que costaba en los modelos de TI heredados, pero la diferencia operativa es aún más dramática: un administrador puede supervisar 500 switches, en comparación con los 20 anteriores, y el aprovisionamiento tarda horas o minutos en lugar de días o semanas.

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