С 1991 года на компьютерном рынке России т.: 676 0965, 676 0396 Москва, Сосинская ул. 43, м. Волгоградский проспект

Новости от Fujitsu

June 05, 2014
Fujitsu Laboratories Limited

Основанная на кластере технология распределенного контроллера Fujitsu Laboratories для реализации отказоустойчивой определяемой программным обеспечением глобальной сети

Обеспечивает бесперебойную работу крупномасштабных сетей

Fujitsu Laboratories Ltd.

Кавасаки, Япония, 05 июня 2014 — Fujitsu Laboratories Ltd. сегодня объявила, что она разработала технологию для основанных на кластерах распределенных контроллеров в сетях большого масштаба, которая реализует определяемую программным обеспечением глобальную сеть (SDN, software-defined networking), а также которая может автоматически обрабатывать отказы контроллера и флуктуации нагрузки.

Распределенный контроллер на основе кластера работает на нескольких физических контроллерах как единый логический котнтроллер для управления несколькими сетевыми коммутаторами. По сравнению с обычными централизованными контроллерами, распределенные контроллеры на основе кластера обеспечивают лучшую масштабируемость и улучшенную отказоустойчивость. До сих пор, однако, проблема заключалсь в том, что существовала трудность обработки внезапных флуктуаций нагрузки и координации управления при существующем отказе контроллера.

Теперь Fujitsu Laboratories разработала модуль распределенного контроллера для согласованного управления несколькими контроллерами, а именно, технологию балансировки нагрузки, которая передает подлежащий управлению коммутатор от одного контроллера на другой в считанные секунды при нахождении контроллера под все возрастающей нагрузкой или наличии повреждений, а также бесперебойные технологии восстановления. Эти технологии позволяют SDN (управляемым ПО сетям) надежно работать при увеличении трафика выше ожидаемых уровней при отказе множества контроллеров.

С помощью развертывания SDN с данными технологиями применительно к глобальной сети, инфраструктура получает возможность быстрого восстановления при чрезвычайных ситуациях или других сбоях сети, сохраняя при этом надежную работу сети.

Данная технология была продемонстрирована на выставке Interop Tokyo 2014, открывшейся 11 июня в Makuhari Messe, Chiba, Japan.

Подоплека

Существующие SDN, такие как OpenFlow¹, предназначены для централизованного управления, что означает, что работа глобальных сетей, настроенных на SDN управление коммутаторами, передающими большие объемы коммуникационных пакетов, приводит в результате к высокой концентрации нагрузки в контроллере при увеличении числа пользователей. Это становится препятствием для нормального предоставленияф услуги, а в случае отказа самого контроллера, управляемый им коммутатор nthztn управляемость.

Fujitsu Laboratories решает эту проблему путем рассмотрения нескольких физических контроллеров как единого логического контроллера, который может централизованно управлять тысячами переключателей. Это достигается собственной технологией распределенного контроллера на базе кластера (Рисунки 1,2).

Эта технология состоит из модуля для управления приложениями, который добавляется к существующим приложениям контроллера и распределенного модуля контроллера, который соединяет несколько распределенных контроллеров в качестве компоненты контроллера OpenFlow так что в зависимости от нагрузок, наряду с серверными ресурсами могут добавляться компоненты приложений и самого контроллера.

Проблемы технологии

Распределенные контроллеры на основе кластераотличаются от централизованных контроллеров тем, что множество модулей распределенного контроллера должно работать согласованно, чтобы избегать взаимную конкуренцию. Еще одной проблемой является обеспечение непрерывности управления. Процессы должны работать даже в случае отказа модуля, однако в случае стльной загруженности некоторых компонентов контроллера или их отказа, возникают трудности с автоматическим переключением, а также замедляется или становится нестабильной работа по управлению коммутаторами.

О технологии

Fujitsu Laboratories разработала технологию балансировки нагрузки, которая автоматически перераспределяет нагрузки управления в распределенном контроллере на основе кластера, а также технологию восстановления, которая в случае сбоев автоматически переназначает контроллеры без прерываний.

1. Технология балансировки нагрузки

   Fujitsu Laboratories разработала функцию проверки загруженности как новое дополнение к модулю согласования распределенного контроллера (Рисунок 3). Он собирает информацию о нагрузке от каждого компонента контроллера (например, соотношение нагруженности процессора и количество коммутаторов) (шаг 1), система согласования периодически проверяет информацию о загруженности, используя модуль, выбранный в качестве "лидера" на основе номера управляющего модуля или другого критерия (шаг 2) для обнаружения дисбаланса нагрузки. Если в соответствии с логикой балансировки нагрузки присуждается необходимость изменения баланса, тогда для балансировки нагрузки в соответствии с политикой соотношения использования процессора и числа коммутаторов на основании логики переназначения коммутаторов принимается решение о том, какие коммутаторы должны быть перераспределены (шаг 3). В результате в системе согласования регисрируется новое соответствие между измененными коммутаторами и контроллерами (шаг 4) и в соответствии с обновленной информацией от распределенного контроллера производится балансировка нагрузки путем переназначения коммутаторов (шаг 5).

   Рисунок 3: Общий вид технологии балансировки нагрузки.

   Увеличить рисунок (101 KB)

2. Технология восстановления без прерываний

   Fujitsu Laboratories разработала новую функцию обнаружения отказов для модуля согласования распределенного контроллера (Рисунок 4). Модуль согласования распределенного котнтроллера, выбранный в качестве лидера, обнаруживает сбой в компонентах контроллера (шаги 1,2) и определяет новый компонент контроллера для управления коммутаторами, подключенными к отказавшему контроллеру (шаг 3). Эти изменяет иноформации о соответствии контроллера/коммутатора для автоматического перераспределения нагрузок на основании информации о загруженности компонентов контроллера (соотношения использования процессора и число коммутаторов) (шаг 4). Модули согласования распределенного контроллера, которые не отказали в изменении информации о соединениях и активировали эти изменения для переназначения управляющих коммутаторами контроллеров (шаг 5) таким образом, чтобы операции продолжали обслуживаться без прерываний. Поскольку предполагается, что переназначаемые получатели нагрузки управления коммутаторы используют технологию балансировки нагрузки, никакой из этих контроллеров не должен испытать внезапной пиковой нагрузки, которая могла бы вывать его падение.

   Кроме того, даже если отказывает сам лидирующий модуль, система согласования обнаруживает прерывание сеанса и выбирает нового лидера, а лидирующий модуль снова будет определять контроллеры для управления коммутаторами.

   Рисунок 4: Общий вид технологии восстановления без прерываний.

   Увеличить рисунок (97 KB)

Результаты

Использование распределенного контроллера на основе кластера дает возможность обрабатывать внезапные колебания нагрузки и поддерживать непрерывность сетевых услуг, даже в случае сбоя контроллеров, что предоставляет стабильную, высоконадежную эксплуатацию глобальных сетей.

В качетстве примера, в случае использования обычных контроллеров, когда они продублированы в режиме горячего резервирования, т.е. существуют активный и находящийся в режиме ожидания, для сети из десяти доменов требуется 20 контроллеров, или, в частности, два на домен. В отличие от этого, при использовании распределенного контроллера на основе кластера к работающим на регулярной основе контроллерам добавляется только один резервный контроллер, следовательно требуется только 11 контроллеров, что позволяет почти наполовину сократить количество котнроллеров.

Дальнейшие планы

Данная технология может быть использована в сетях телекоммуникационных операторов и других сетевых инфраструктур для достижения высоконадежной, стабильной эксплуатации при более низких затратах на развертывание и эксплутационных расходах.

Fujitsu Laboratories продолжить исследования и разработки в области технологий управления для распределенных контроллеров на основе кластера с целью практической реализации в 2015 финансовом году.

---

• [1] OpenFlow

  Централизованная технология управления, которая изолирует блок управления для маршрутизаторов и коммутаторов от обмена данными.

---

---

All company or product names mentioned herein are trademarks or registered trademarks of their respective owners. Information provided in this press release is accurate at time of publication and is subject to change without advance notice.

Date: 05 June, 2014
City: Kawasaki, Japan
Company: Fujitsu Laboratories Ltd.