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1 infoline spezial Software Defined Networking Alle Artikel zu unseren Fokusthemen finden Sie unter comlineag.de/infocenter

2 Ciscos ACI-Lösung als Weg zum SDN Seit einiger Zeit sind Schlagworte wie SDN aus dem Netzwerkumfeld nicht mehr wegzudenken. Es stellen sich viele Fragen, vor allem zur Umsetzung einer SDNbasierten Lösung. Ciscos Antwort darauf nennt sich ACI Application Centric Infrastructure. Schaut man sich die Use Cases für SDN-Umgebungen einmal genauer an, wird man feststellen, dass seine ACI-Lösung auf man sieht im Geschäftsmodell die Applikation als Dreh- und Angelpunkt; die Infrastruktur darunter muss sich dynamisch an die Gegebenheiten anpassen können. die Applikationen mehr in den Fokus des Geschehens rücken. Genau um dieses Modell baut Cisco 02 infoline spezial

3 Den Weg dorthin hat Cisco mit dem UCS Manager der Blade-Systeme geebnet. Damit wurde 2009 der Grundstein dafür gelegt, seine Umgebung durch Policies zu definieren: Der Administrator konfiguriert dort nicht mehr die Hardware, sondern sagt ihr nur noch, was sie tun soll. Die Konfiguration wird automatisch durchgeführt. Dem gleichen Grundsatz folgt die ACI-Lösung: Der APIC (Application Policy Infrastructure Controller), vergleichbar mit einem Fabric Interconnect der UCS-Lösungen, stellt die Intelligenz der geschlossenen ACI- Umgebung dar. Auf dem APIC werden die gewünschten Policies definiert: Endgeräte gleichen Typs wie z. B. Server werden in Gruppen zusammengefasst (EPGs) und die Kommunikation unter den EPGs durch sogenannte Contracts geregelt. Dabei sind die Contracts die eigentlichen Policies, die den Datenverkehr zwischen den Endgeräten überwachen und regeln, vergleichbar mit bekannten Mitteln wie Access-Listen. Über eine GUI werden alle benötigten Objekte, Policies und Regeln definiert. Der APIC kümmert sich dann selbstständig darum, dass die Definitionen dem Kundenwunsch entsprechend auf die Hardware programmiert werden. Die Hardware, momentan vorrangig die Nexus 9000 Series Switch, bilden die sogenannte Fabric das abgeschlossene System der ACI- Lösung. Dieses besteht einerseits aus den Spine Switches, die vergleichbar mit einem klassischen Campus Core sind und den Leaf Switches, die den Access-Bereich abdecken und für die Endgeräte zuständig sind. Spine Nodes Leaf Nodes Abbildung 1: ACI Fabric

4 Der Administrator konfiguriert dort nicht mehr die Hardware, sondern sagt ihr nur noch, was sie tun soll Die Fabric wird mit Bandbreiten von mindestens 40Gbit/s verbunden, um die Latenz zu minimieren. Darüber läuft der APIC als Controller und Intelligenz, der die darunter liegende Hardware selbstständig programmiert und überwacht. Dabei wird der Controller nicht in den Datenpfad integriert, so dass selbst bei einem Ausfall des APIC alle Systeme mit dem Stand der letzten Änderung weiterhin funktionieren. Eine Fabric umfasst in der Regel ein Datacenter. Darüber hinaus gibt es die Möglichkeit, mehrere Fabrics miteinander zu verbinden über weitere Leaf Nodes, die eine direkte Verbindung bis zu 40 km aufbauen können. Weitere Varianten sind in Planung und werden stetig ausgebaut. Nach dem aktuellen Stand ist eine ACI Fabric nicht in der Lage, mit Geräten anderer Hersteller zu interagieren. Auf virtueller Ebene jedoch sind schon viele Möglichkeiten gegeben, ACI in bestehende Strukturen einzubinden, beispielsweise in VMware-vSphere-Farmen. Durch einen Interconnect zwischen dem APIC und dem vcenter-server wird die Kommunikation beider Welten möglich. Durch den VMware Distributed Virtual Switch (DVS) können Portgruppen erstellt werden, die automatisch den entsprechenden EPGs der ACI Fabric zugeordnet werden. Anhand dieser Informationen und basierend auf den ACI Policies wird die Kommunikation der virtuellen Maschinen untereinander geregelt. Innerhalb der ACI Fabric spielt es keine Rolle, an welchen Leafs oder virtuellen Switches sich die Server befinden der Standort wird durch das LLDP-Protokoll ermittelt und dynamisch in die Kommunikationspfade integriert. Ähnlich funktioniert die Interaktion zwischen der ACI Fabric und Lösungen von Microsoft: Der APIC ist in der Lage, mit dem Microsoft-System Center Virtual Machine Manager zu sprechen und entsprechend die Portgruppen der Hyper-V Virtual Switches auf die ACI EPGs zu verknüpfen. Eine Integration in bestehende Open-Stack-Lösungen ist ebenfalls möglich. Zusätzlich werden Hypervisor-unabhängige Lösungen basierend auf Linux-Containern unterstützt. Ein Beispiel ist Docker eine Open-Source-Plattform, die das Management von Linux-Containern bereitstellt. Die Kommunikation mit bestehenden, klas-sischen Netzwerkinfrastrukturen kann auf diversen Wegen erfolgen. Die Nexus 9000 Serie Switches sind in der Lage, auf jedem Port gleichzeitig Protokolle wie VXLAN, NVGRE (in den nächsten Updates) und 802.1Q, also VLANs, zu verstehen und an die Fabric weiterzugeben. Somit ist die Kommunikation zu externen Umgebungen sichergestellt. Innerhalb der ACI Fabric bestimmen dann die Forwarding Policies den Weg der Daten.

5 Diese sind wiederum ein Bestandteil der Application Profiles. In diesen Profilen wird eine Applikation definiert. Sie kann aus mehreren EPGs (Beispiel: Web, App, Datenbank) bestehen und regelt den Datenverkehr zwischen den beteiligten EPGs des Applikationsprofils. Wenn Sie mehr Informationen über SDN / ACI Lösungen möchten, zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren. Unsere Consultants beantworten gern Ihre Fragen. Dabei können Services wie Quality of Service und Load Balancing zum Tragen kommen, aber auch Sicherheitsaspekte werden nicht außer Acht gelassen und in Form der Contracts umgesetzt. Eine ACI-Lösung ist geeignet für sehr dynamische und schnell wachsende Umgebungen auch wenn es so gut wie keine Feld-Erfahrungen gibt, befinden sich einige namhafte Unternehmen bereits in der Proof-of-Concept-Phase und evaluieren die Einsatzbereiche und Möglichkeiten von ACI-Lösungen. Autor: Dennis Ermisch Datacenter Consultant, CCIE # [email protected] COMLINE AG COMLINE Computer + Softwarelösungen AG Leverkusenstr Hamburg Tel.: +49 (0)40 / Fax: +49 (0)40 / [email protected] Die COMLINE AG mit Hauptsitz in Hamburg ist Innovationspartner für IT-gestützte Prozesse und Technologien. COMLINE verbindet Welten: IT-Technologie-Kompetenz mit Verständnis für Geschäftsprozesse und Individualität mit Standards. Als strategischer Beratungspartner schaffen wir für Ihr Unternehmen passgenaue Lösungen mit messbarem Nutzen in Effizienz und Qualität.