Entendendo a Rede na Escala da Web

Com o advento dos ambientes privados, públicos e híbridos em cloud, cada vez mais organizações estão observando a economia de custos, a flexibilidade e a escalabilidade significativas das redes de data center abertas, desagregadas e modulares. A arquitetura moderna da rede na escala da web proporciona escalabilidade e agilidade no data center, além de reduzir o custo total de propriedade (TCO - Total Cost of Ownership) com a redução radical dos custos operacionais.

Tópicos

  • Diferença entre a Rede Definida por Software e a Rede na Escala da Web

    A rede na escala da web é uma abordagem arquitetônica moderna da infraestrutura com alguns conceitos fundamentais. As empresas podem aderir a três conceitos para projetar redes ágeis e econômicas para a era moderna:

    • Aberto e modular
    • Inteligência no software
    • Dimensionável e eficiente

    ABERTO E MODULAR

    O software aberto e modular está sendo adotado cada vez mais pelos principais clientes empresariais. As empresas tradicionais começaram a usar essa nova abordagem aberta para cumprir as metas de eficiência dos projetos de megadata center sem criar o próprio pacote de rede. Os primeiros usuários desses sistemas conseguiram abandonar os sistemas caros e inflexíveis do passado. Ao fazer isso, eles aumentaram a velocidade de expansão e modificação das redes, oferecendo mais aplicações rapidamente e por um custo menor. A rede aberta funciona com o DevOps. Juntos, eles oferecem a capacidade de configurar e operar a rede de modo ágil usando ferramentas de automação e provisionamento. A influência do DevOps na cultura, nas ferramentas, nos processos e na estrutura organizacional da IT acelerou o fornecimento de aplicações e gerou um ambiente de experimentação contínua, fazendo com que as organizações repensem o que já sabem sobre suas operações de IT. A IT na escala da web cria uma arquitetura mais resiliente para oferecer suporte a essas aplicações, permitindo que as equipes de operações de IT implementem e possibilitem processos mais simples, eficientes e mais ágeis.

    INTELIGÊNCIA NO SOFTWARE

    A inteligência no software quer dizer basicamente que as empresas podem padronizar o pacote com um modelo de sistema operacional inteligente que oferece a vantagem de escolher qualquer aplicação aberta. A inteligência no software permite que as empresas desagreguem o software, proporcionando opções, flexibilidade e eficiência inéditas.

    Assim como no setor atual de PCs, em que você escolhe o sistema operacional (como Windows ou Linux) e o hardware para executá-lo (da Dell ou da HP, por exemplo), é possível fazer o mesmo com switches de rede de data center. Se uma empresa preferir um software específico, ela não se limita a apenas um fornecedor de hardware para executá-lo. Caso ela prefira um hardware específico, ela não se limita a apenas um fornecedor de software. Assim, o cliente tem mais opções, o que pode reduzir significativamente os custos e abre caminho para uma série de aplicações e ferramentas para automação, escala e eficiência.

    DIMENSIONÁVEL E EFICIENTE

    A criação de redes modulares na arquitetura leaf/spine (também conhecida como Clos) é extremamente dimensionável e eficiente. A arquitetura Clos pode atingir uma escala enorme se necessário, pois ela funciona como blocos LEGO para o data center moderno. A arquitetura leaf/spine oferece latência previsível, pois todos os hosts estão igualmente distantes uns dos outros, e permite o uso nativo de todos os links pelo roteamento de múltiplos caminhos de igual prioridade (ECMP - Equal-Cost Multi-Path) usando protocolos padronizados e comprovados de roteamento. O uso do roteamento de camada 3 para a redundância e o compartilhamento da carga elimina as restrições do Multi-Chassis Link Aggregation (MLAG). Como o MLAG não é padronizado, ele é exclusivo do fornecedor, ou seja, ambos os switches emparelhados precisam ser do mesmo fornecedor. Além disso, o MLAG limita a redundância a dois switches: se um switch falhar, você terá uma largura de banda 50% menor. Ao implantar o roteamento com o ECMP, você pode personalizar e definir a largura de banda e a redundância.

    Além de ser eficiente para o novo e maior tráfego leste-oeste dos data centers (tráfego entre servidores ou do servidor para o armazenamento no data center), a arquitetura aberta e flexível é um design ideal para redes menores até para os maiores megadata centers. Todas as organizações de todos os portes podem se beneficiar da redução de custos e da eficiência.

    Os princípios da rede na escala da web podem ter um impacto definitivo nas organizações. Com essa nova abordagem, as empresas geralmente repensam completamente o design, as operações e as práticas de rede para garantir liberdade e escala ao data center.

    As organizações vão multiplicar o número de switches por engenheiro, reduzir as complexidades da rede, padronizar as ferramentas e os programas, elaborar métodos automatizados para detectar problemas, melhorar o time-to-market e, em geral, criar uma rede melhor. Essas melhorias facilitam o dimensionamento eficiente e econômico das organizações.

    A Google, a Amazon, o Facebook e a Netflix, por exemplo, foram as primeiras empresas a perceber a variedade de benefícios que os modelos tradicionais não tinham como oferecer. O mesmo modelo também pode ser aplicado para organizações de todos os tamanhos e todos os setores para que elas também possam colher os benefícios desses novos ambientes ágeis.

  • Comparando Clouds Privados, Públicos e Híbridos

    Quando uma organização tem um data center próprio que executa as aplicações da empresa, falamos de um cloud privado. Embora exija manutenção, geralmente é o modelo mais seguro, e a empresa tem controle total sobre as operações, o design e as aplicações que executa. Com o advento da rede na escala da web, esse modelo está se tornando muito mais acessível e menos caro que o cloud público.

    Um cloud público é um data center hospedado e mantido por um fornecedor externo, como a Amazon AWS ou o Microsoft Azure, que é emprestado para outras empresas. Nesse caso, geralmente as empresas pagam uma taxa de locação e têm acesso e direitos para usar hardware ou software específicos do data center hospedado. Digamos, por exemplo, que a loja on-line da sua empresa seja executada no Microsoft Azure: na verdade, a aplicação é executada nos servidores de data centers da Microsoft, mas você tem autorização para acessá-lo por uma taxa fixa. Normalmente, o modelo do cloud público é a opção mais fácil, mas ela pode ser cara, o que pode prejudicar a flexibilidade e limitar a capacidade de dimensionamento da organização.

    As empresas que usam um ambiente de cloud público geralmente mantêm um cloud privado menor, um modelo conhecido como cloud híbrido. Com um cloud híbrido, a empresa oferece algumas aplicações no próprio data center, mas aluga outras de um data center público por uma taxa. As empresas usam essa abordagem por vários motivos:

    • Testes: elas podem testar e criar um ambiente em cloud privado e manter um público.
    • Contenção de recursos: elas podem não ter a capacidade interna suficiente para adotar um cloud privado de modo definitivo.
    • Diversificação: elas podem dividir diferentes tipos de operações organizacionais em cada ambiente para garantir a eficiência.
    • Redução de custos: elas podem achar o ambiente em cloud público muito caro para todas as operações, então decidem dividi-las entre os dois modelos.
    • Backup: elas podem usar um cloud privado para desenvolvimento, testes, backup, redundância e controle.

    Depende da sua empresa, mas muitas começam com a adoção do cloud privado para experimentar o modelo. Uma empresa com uma rede tradicional, por exemplo, pode querer criar uma rede de IT na escala da web para aumentar a agilidade e reduzir os custos. Geralmente, essas empresas migram cargas de trabalho que não são essenciais para o cloud privado primeiro para se adaptar ao novo ambiente. Depois, quando elas já estão familiarizadas com o modelo, começam a transferir cargas de trabalho essenciais para o cloud privado.

    As implantações em cloud privado proporcionam um provisionamento fácil, a capacidade, o desempenho e um custo menor quando realizadas com uma arquitetura moderna. Quando as empresas criam um ambiente em cloud privado, elas passam a funcionar como grandes organizações de IT.

    Elas podem usar ambientes em cloud público para testar aplicações ou para oferecer serviços rápidos e fáceis, que trazem agilidade e promovem a inovação. Outras empresas implantam uma combinação dos ambientes em cloud privado e público, dependendo dos métodos de fornecimento de aplicações ou dos serviços internos necessários para apoiar a empresa.

  • Os Benefícios do NetDevOps da Rede na Escala da Web

    A adoção de uma arquitetura de IT na escala da web traz muitos benefícios para uma empresa. Os principais são:

    • Capacidade de dimensionar com eficiência
    • Capacidade de automatizar com facilidade
    • Redução dos custos operacionais e de capital
    • Total agilidade da IT para oferecer aplicações internas e externas em uma velocidade recorde
    • Liberdade para escolher qualquer combinação de fornecedores com base nas necessidades e no orçamento

    CAPACIDADE DE DIMENSIONAR COM EFICIÊNCIA

    É fácil dimensionar uma rede na escala da web conforme o crescimento da empresa. A arquitetura leaf/spine é eficaz para administrar de três a centenas de racks. Basta adicionar os racks extras com switches leaf conforme a necessidade e conectá-los aos switches spine. Se a escala ficar muito grande, é possível adicionar outra camada à rede. É um design muito simples e modular que é otimizado tanto para o tráfego leste-oeste (comunicação entre servidores) quanto para o tráfego norte-sul (acesso externo do data center). Esse modelo permite a expansão sem precisar modificar a rede existente.

    CAPACIDADE DE AUTOMATIZAR COM FACILIDADE

    Quando se padroniza a rede com switches baseados no Linux, é possível aproveitar todas as suas ferramentas de automação e práticas de DevOps existentes. Você provavelmente já ouviu falar do termo NetDevOps. É exatamente a isso que o termo se refere.

    A NVIDIA possibilita uma experiência consistente entre a rede e a computação. Automatize todo o ciclo de vida operacional dos dispositivos de rede, da configuração e do provisionamento ao controle de alterações baseado em políticas. Ao adotar essas abordagens modernas de rede para automação com o NVIDIA® Cumulus Linux, você pode reduzir os custos, aumentar a eficiência e melhorar a relação entre o operador e o switch, além de reduzir as complexidades e os problemas.

    TOTAL AGILIDADE DA IT

    As redes modernas de data center intensificam a automação. A implantação de um rack novo e, por conseguinte, das aplicações e dos serviços dele é muito mais rápida que a do modelo tradicional. O Open Network Install Environment (ONIE) é usado para carregar automaticamente um sistema operacional, o provisionamento zero-touch (ZTP) é usado para a configuração inicial, e as ferramentas de DevOps são usadas para configurar e manter todos os servidores e switches no rack. Assim, é possível ativar o servidor e os switches que conectam os servidores ao mesmo tempo, reduzindo o tempo necessário para fornecer as aplicações. Dessa forma, a equipe de IT pode fornecer aplicações com acordos de nível de serviço (ANS) e tempos de implantação muito menores.

    A influência do DevOps na união de conhecimentos e processos do desenvolvimento de software, da garantia de qualidade e dos profissionais de IT contribuiu para o surgimento de um novo método mais colaborativo e ágil de desenvolver e testar softwares, o que agiliza o lançamento das aplicações. Essa metodologia, quando introduzida na rede, é chamada de NetDevOps.

    Com o NetDevOps, a empresa de IT se transforma em uma empresa vista como um parceiro confiável e deixa de ser considerada uma equipe de suporte em tempo integral que só é chamada para resolver problemas quando os sistemas de software e hardware falham. Assim, o departamento de IT ocupa seu devido lugar como parceiro proativo em vez de uma equipe reativa de recuperação de desastres. Essa abordagem chegou com naturalidade à arquitetura de IT na escala da web que está sendo cada vez mais adotada em data centers de todo o mundo atualmente.

    LIBERDADE DE ESCOLHER

    As empresas podem escolher, de modo independente, o software e o hardware, inclusive a óptica. Essa capacidade garante não só a redução dos custos, mas também a possibilidade de escolher o melhor aspecto para as necessidades delas.

  • A Tecnologia Disponível para a Rede na Escala da Web

    A NVIDIA desenvolve softwares e tecnologias inteligentes para oferecer soluções projetadas para automação e escala. Nosso sistema operacional de rede (NOS - Network Operating System), Cumulus Linux, funciona com mais de 50 plataformas de fornecedores e oferece uma arquitetura aberta flexível, fornecimento mais rápido de IT, automação e escala. Sempre aprimoramos a tecnologia para otimizar a abordagem de rede na escala da web com recursos que criamos internamente, como Packet Transfer Mode (PTM), Ethernet VPN (EVPN), Network Command Line Utility (NCLU) e muito mais.

    Também sabemos que o NOS é só uma peça do quebra-cabeça. Fornecemos diversos serviços, produtos e treinamentos que podem colocar sua rede moderna de data center para funcionar de modo rápido e fácil.

    Ao criar um data center na escala da web, analise os tipos de tecnologia que você quer usar para garantir eficiência e potência, além de suprir suas necessidades organizacionais gerais. Oferecemos informações sobre vários casos de uso e soluções, mas também acreditamos que a vantagem da IT na escala da web é poder criar uma rede exatamente de acordo com as necessidades da sua organização. Veja alguns casos de uso.

    VIRTUALIZAÇÃO DA REDE

    A virtualização da rede consiste na separação da camada da rede do hardware subjacente. Uma rede virtual local (VLAN - Virtual Local Area Network), por exemplo, é uma virtualização de camada 2 que divide a rede local em sub-redes diferentes, geralmente usadas para separar o tráfego no mesmo cabo de hardware. Além disso, a virtualização da rede pode implicar a execução de segmentos de camada 2 em uma rede de camada 3. Assim como o provisionamento em cloud, a virtualização permite o provisionamento da rede para criar o número necessário de instâncias, o que possibilita o dimensionamento conforme o crescimento.

    A NVIDIA reúne ferramentas de virtualização da rede de fornecedores como VMware, Midokura, Akanda, entre outros, no Cumulus Linux para que você não precise se preocupar com a escolha do modelo e da arquitetura. Agora o componente de rede é simples e integrado.

    AUTOMAÇÃO DA REDE

    A automação é um componente fundamental da rede na escala da Web, pois reduz as demandas de recursos, diminui erros e ajuda os operadores a gerenciar mais switches. Ao escolher um modelo de rede aberta, as empresas podem aproveitar as ferramentas de automação existentes, bem como as práticas de DevOps.

    Muitas das ferramentas de automação usadas no mundo da computação há anos foram transferidas para o mundo da rede. Com o Cumulus Linux, você pode automatizar todo o ciclo de vida operacional dos dispositivos de rede, da configuração e do provisionamento ao controle de alterações baseado em políticas. A automação da rede facilita e agiliza a configuração e a operação, eliminando inconsistências e configurações erradas causadas por erro humano e pelo controle de versões.

    OPENSTACK

    Antes do surgimento da metodologia de rede aberta, os clusters OpenStack eram tão flexíveis quanto switches top-of-rack. Os clientes conseguiam usar os padrões abertos de computação e armazenamento, mas a rede ainda era um problema.

    Graças à rede na escala da web, isso mudou completamente. Com o Cumulus Linux, todo o pacote pode executar o Linux. O plano de dados e o plano de controle conseguem se comunicar, então não há necessidade de interfaces complexas de programação de aplicações (APIs - Application Programming Interfaces) de computação nem de interfaces de linha de comando (CLIs - Command Line Interfaces) de rede.

  • Como o Cumulus Linux e o SONiC Contribuem para a IT na Escala da Web

    A NVIDIA é líder em rede na escala da web. Oferecemos uma abordagem arquitetônica de IT na escala da web na rede, um elemento fundamental do data center que, tradicionalmente, é um obstáculo para a rápida implantação de aplicações.

    Com o Cumulus Linux e/ou o SONiC, nossos clientes podem executar redes de data center como a Google e o Facebook fazem há anos, de modo extremamente automatizado, sem todo o tempo de desenvolvimento nem o hardware especializado caro. Já para clientes que não querem recorrer à automação, também desenvolvemos o NCLU, que oferece uma CLI moderna para configurar o switch.

    O hardware pode custar apenas um sexto do que o dos modelos legados de IT, mas a diferença operacional é ainda maior: um administrador pode supervisionar 500 switches em vez de 20, e o provisionamento leva horas ou minutos ao invés de dias ou semanas.

    Quer saber como a NVIDA pode ajudar sua empresa? Fale com um especialista em IT na escala da web hoje mesmo.

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