Herausforderung SDN
Monitoring von Software-Defined-Networks
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Architektur des Monitoring-Systems
Logischerweise wird das Monitoring in den Controller eingebettet, da in diesem System alle Daten über das angeschlossene Netzwerk und den darin installierten Koppelkomponenten zur Verfügung stehen. Jedoch werden bereits in mittelgroßen Netzsystemen mehrere parallele Controller arbeiten.
Die Integration eines SDN-Management-Systems in einen Controller hat ein Software-Update-Problem zur Folge. Die Praxis der Vergangenheit hat gezeigt, dass die Veröffentlichung einer Netzwerkmanagement-Software und der Netzwerksteuerungs-Software nach unterschiedlichen Zeitplänen erfolgt. Eine Entkopplung des SDN-Controllers vom Management/Monitoring-System vereinfacht die Software-Upgrades auf beiden Komponenten. Die Trennung des Controllers vom Monitoring-System bietet noch eine Reihe weiterer Vorteile. Da das System verteilt arbeitet, stellt diese Architektur geringere Anforderungen an den Disk-I/O auf jeder Überwachungskomponente. Verteilt arbeitende Monitoring-Systeme können auch die Vorteile der x86-basierten Server-Virtualisierung nutzen und sorgen für die notwendige Redundanz und Verfügbarkeit.
Basiert das SDN auf einem Overlay-Modell verfügt dies wahrscheinlich über einen Monitor für die physische Infrastruktur. Dieser sammelt automatisch die Symptome auftretender Probleme und konfiguriert anhand dieser Informationen das virtuelle Netzwerk so, dass die physikalischen Probleme keine Auswirkungen mehr haben.
Das SDN-Überwachungssystem muss daher den Administratoren die notwendigen Daten bereitstellen, damit diese erkennen können, was mit dem System los ist. Müssen nur einige Schwellwerte geändert oder muss die Anwendung neu aufgesetzt werden, um die erzeugten Datenvolumina zu reduzieren. Auf jeden Fall hat das SDN-Überwachungssystem ein Auge auf die möglichen Probleme und trägt zur Problemanalyse und -Beseitigung bei.
Unmittelbar nach der Inbetriebnahme beziehungsweise nach der Konfiguration sollte das SDN-Überwachungssystem ein Baselining der virtuellen Infrastruktur vornehmen. Anhand der vom Administrator vorgegebenen Parameter (Server-zu-Server-Latenzzeiten, Verzögerungen beim Zugriff auf Datenbanken, notwendige Netzwerkbandbreite oder Schnittstellenfehler) werden anhand der virtuellen beziehungsweise realen Infrastruktur geprüft und diese wiederum gegen die Anforderungen der Anwendung geprüft.
Die im Rahmen des Baselinings erfassten Daten ermöglichen dem SDN-Managementsystem die Darstellung der aktuellen physikalischen und virtuellen Topologien und der Verbindungsdaten.
Fazit
Die Prognose von etlichen Monitoring-Experten lautet: Zukünftige Netzwerkmanagementsysteme (NMS) werden wie viele der Big-Data-Anwendungen – welche heute bereits in vielen Unternehmen genutzt werden – aussehen. Es gibt keinen zwingenden Grund, das Monitoring und die Netzüberwachung in die Controller-Systeme zu integrieren. Die Datensammlung und die Datenabfrage vom Controller wird künftig bei SDN über APIs – und damit sauber definierte Schnittstellen – erfolgen. Eine SDN-NMS-Applikation wird somit in der Lage sein, mehrere SDN-Controller parallel zu überwachen. Auf Basis von SDN sollte es zukünftig möglich werden, wesentlich mehr Einblick in die Arbeitsweise der Koppelkomponenten und deren Weiterleitungsmechanismen zu erhalten, um somit die auftretenden Fehler, früher, effizienter und kostengünstiger beheben zu können.
SDN-Überwachungssystem
Zur Problemidentifizierung und zur Problemananalyse sollte ein SDN-Überwachungssystem folgende Informationen bereitstellen:
- Erkennung von Datenpfaden mit hohen Verzögerungen.
- Protokollierung von Netzwerkverbindungen, die hohe Fehlerraten aufweisen. Da die Fehler aus den Interface-Statistiken abgeleitet werden, kann es sich sowohl um Schnittstellenprobleme als auch um Verbindungsfehler handeln.
- Alarmierung über verstopfte Verbindungen, die zu hohen Paketverlusten führen.
- Anzeige von Ausfällen bei der Redundanz. Fällt die eine Hälfte eines doppelt ausgelegten Pfads aus, dann bricht bei einem weiteren Fehler die Anwendung beziehungsweise die Datenkommunikation zusammen.
- Darstellung der erkannten Probleme und ihre Auswirkungen auf die physische und die virtuellen Infrastruktur sowie die Anwendungen.
- Darstellung der vorgenommenen Veränderung in der virtuellen beziehungsweise physikalischen Infrastruktur.
- Abschätzung der Unterstützung einer Anwendung auf der aktuellen virtuellen beziehungsweise physikalischen Infrastruktur.
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