社会的概念と SDN モデルの類似点は何ですか?

社会原則は、ネットワーク エンジニアリング、設計、ソフトウェア定義ネットワークと奇妙なつながりがあるようです。おそらく、一見無関係な原則が他の状況にも適用されることが多いと多くの人が言うからです。社会的補完性の原則は、ネットワーク制御プレーンの使用と SDN モデルの設計にとって一定の指導的意味を持ちます。

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補完性の原則は、主に社会的および法的概念であり、オックスフォード英語辞典では「中央当局は補助的な機能を持ち、地方では管理できない事柄のみを管理するという原則」と定義されています。しかし、この概念は他の状況にも適用できます。

たとえば、SDN モデルとネットワーク設計について話すときは、その政治的および文化的な色彩を排除し、この原則を次のようにより一般的な方法で述べるのが最適です。補完性の原則とは、意思決定に必要な情報の場所にできるだけ近い場所で意思決定を行うべきであるということです。

ネットワークの運用と理想の状態

この点に関して、この原則をネットワーク エンジニアリングと SDN モデルにどのように適用できるかについて、いくつかの考察を行うことができます。ネットワークには 1 つの状態だけが存在することはありません。少なくとも 2 つあります。

最初の状態は、システムが存在する現実です。これは、接続、構成、リンク使用率レベル、キューの深さ、その他の物理的および論理的状態を含む、ネットワークの動作ステータスです。

2番目の状態は理想的な状態です。これはポリシー目標または望ましい状態であり、ネットワークが達成するように設計された一連の目標です。この真実の源を最も直接的に表現したものが、理想的な設計、つまりネットワークが元々どのように機能していたかです。

補完性の原則がどのように適用されるかを判断するには、理想的な状態をさらに調査する必要があります。理想的な状態は通常、解決する必要のあるビジネス上の問題に応じて行われた一連の設計上の決定から生まれます。たとえば、あるアプリケーションを他のアプリケーションよりも優先する必要がある場合や、特定の種類のトラフィックを暗号化する必要がある場合、または障害発生時にそのトラフィックをドロップする必要がある場合があります。

両国がどのように情報を収集するか

実際の動作と理想的な状態は、異なる場所から情報を受け取ります。動作ステータスは、リンクやデバイスを含むネットワーク自体から取得されます。理想的な状態は、ネットワーク設計者とビジネスの意図から導き出されます。次の図は、これら 2 つの状態とそれらがどのように相互作用するかを示しています。

この場合、ビジネス上の意図は設計プロセスを通じて推進され、ネットワークの理想的な状態が作成されます。同時に、ネットワーク自体を確認することで動作状況を把握することができます。これら 2 つのビュー間のギャップはテレメトリを通じて検出され、ネットワークを理想的な状態に合わせるために構成やその他の情報がネットワークに適用されます。

このプロセスに関する質問としては、次のようなものがあります。テレメトリ構成サイクルにはどのくらいの時間がかかりますか?言い換えれば、ネットワークの理想的な状態が実際の運用に反映されるまでにどれくらいの時間がかかるのでしょうか?さらに、新しい理想的な状態が動作状態に適用されるまでにどれくらいの時間がかかりますか?理想状態と動作状態が一致しない場合はどうなりますか?

最初の質問は、2 番目の質問に基づいて回答する必要があります。動作状態と理想状態が一致しない場合、トラフィックはサブ優先度でネットワークを通過し、リソースが浪費されます。もう 1 つの結果は、ネットワークがビジネス ニーズをサポートしていないことです。残念ながら、理想的な状態や望ましい状態を運用状態に強制するには、時間がかかりすぎることがよくあります。

分散制御と集中制御のトレードオフ

完全分散型コントロールプレーンは、ネットワークの動作状態の観察に基づいており、つまり、ネットワークの動作状態が最も重要です。動作状態が変化すると、通常、実際のネットワークとそのコンポーネントの近くで動作方法に関する決定が行われます。したがって、分散型コントロール プレーンは、ネットワークの動作状態の変化に対してはより速く反応しますが、ビジネス目的の変化に対してははるかに遅く反応します。

一方、集中型のコントロール プレーンは通常、ビジネスの意図を実装するために使用されます。ネットワークの動作状態はコントローラに伝達され、そこでビジネス インテントと統合されて、動作ステータスとしてネットワークに反映されます。つまり、集中型コントロール プレーンはビジネスの意図に迅速に反応しますが、分散型コントロール プレーンよりも運用状態の変化に遅く反応します。

これまで、補完性の原則により、ネットワーク設計と SDN モデルに対する新しい見方が明らかになり、集中型と分散型の制御プレーンの長所と短所が明らかになりました。たとえば、SDN の大きな問題は、リンクやノードの障害に対する応答が遅いことです。ソフトウェア定義ネットワークは一般的に集中型制御プレーンの一種であるため、これは直感的に集中型制御プレーンの遅い反応と一致しているように思われます。

2つのコントロールプレーンを持つネットワーク

補完性原理は、ほとんどのエンジニアがすでに理解している現象を説明します。では、これを現在の SDN モデルでどのように使用すれば状況を改善できるのでしょうか?この原則は、決定は必要な情報にできる限り近いところで行われるべきであると述べています。

ネットワークには実際の状態が 2 つあるため、意思決定のために 2 つの状態を表す 2 つの制御プレーンが必要です。各コントロール プレーンは、ビジネスの意図と実際のネットワークに基づいて、異なるタイプの決定を行う必要があります。これらの決定の結果は中央の場所に送信され、その後、決定制御プレーンにフィードバックされる必要があります。

分散型コントロール プレーンが運用上の変更に基づいてローカルで決定を下せるようにすることは理にかなっています。同時に、集中型コントロール プレーンは、ビジネスの意図に基づいて決定を下し、その意図を何らかの方法でビジネスの状態に反映できるようにする必要があります。理想的な状態は、運用上の現実とビジネス要件が融合したものになります。

SDN モデルでは、意思決定に必要な情報の場所に基づいて意思決定権限を分割します。実際のネットワーク状況とビジネスニーズに基づいて迅速に対応するための強力なネットワーク モデルです。