Azure Cloud Switch: il Software-Defined Networking secondo Microsoft

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Azure Cloud Switch è un sistema operativo per dispositivi di rete fatto apposta per rendere più elastico il cloud di Microsoft. Ed è basato su Linux.

Microsoft ha fatto un suo primo passo ufficiale sulla strada del Software-Defined Networking (SDN) presentando un nuovo sistema operativo per switch di rete denominato Azure Cloud Switch. Il richiamo ad Azure è legato al fatto che Microsoft arriva al SDN venendo dal lato del cloud: in quanto fornitore di servizi cloud attraverso appunto Azure, vive la necessità di chi deve “aggiungere alla rete le funzioni che servono, allo stesso tempo tenendone fuori le modifiche alle funzioni che aumentano i rischi e la complessità”, nelle parole di Kamala Subramaniam, Principal Architect Azure Networking.

Manca, secondo Microsoft ma anche secondo molti altri sostenitori del software-defined networking, la possibilità di separare il software dall’hardware dello switch che lo esegue. Oggi quella tra hardware e software di uno switch è una unione molto forte che può dare anche prestazioni elevate ma al prezzo, a volte, di una poca elasticità di funzionamento e riconfigurazione che non va molto d’accordo con i moderni datacenter sempre più basati su risorse virtualizzate che si attivano, si modificano e si disattivano a seconda dei carichi di lavoro, a volte anche molto velocemente e coinvolgendo migliaia di nodi di elaborazione virtuali.

Spectrum, uno degli ASIC Mellanox studiati per il networking in ambienti SDN
Spectrum, uno degli ASIC Mellanox studiati per il networking in ambienti SDN

Così in Microsoft hanno pensato di provvedere direttamente realizzando un proprio sistema operativo per dispositivi di rete che fa da ponte tra l’hardware degli switch (inteso come chip ed elettronica, non come appliance in senso più ampio) e lo strato di gestione della rete. In tale scenario non si pone più il problema di far dialogare lo strato delle applicazioni e della gestione del datacenter con switch che hanno combinazioni hardware/software diverse. Il dialogo è sempre verso Azure Cloud Switch, che poi gestisce di conseguenza l’hardware su cui si trova in base alle sue specifiche.

Questo è possibile grazie alle Switch Abstraction Interface (SAI), un insieme di interfacce applicative standard che fa capo all’Open Compute Project. Chi produce hardware di rete aderendo al modello delle SAI “espone” le funzioni offerte dai suoi chip attraverso interfacce applicative comuni che si possono richiamare da moduli software scritti in linguaggio C. In questo modo una determinata funzione di instradamento si richiama sempre nello stesso modo, indipendentemente dall’hardware sottostante e quindi anche dal modello di switch fisico che si sta usando. Un vantaggio per chi fa software, ma anche per i produttori di hardware di rete che possono modificare a piacimento l’hardware senza costringere partner e clienti a cambiare codice o ad aggiornare applicazioni.

L'architettura di Azure Cloud Switch
L’architettura di Azure Cloud Switch

Fin qui niente di diverso rispetto ad altre iniziative per il Software-Defined Networking. La peculiarità di Azure Cloud Switch sta nel fatto di non voler essere una piattaforma generica per qualsiasi utente: è stato sviluppato in modo mirato per i datacenter Microsoft in funzione delle esigenze che l’azienda ha nella gestione del suo cloud. Quindi, spiega Subramaniam, è più leggero e semplice da modificare e correggere in caso di bug. Inoltre si integra direttamente con i sistemi di diagnostica e controllo di Microsoft e rende gli switch gestibili come server, con aggiornamenti periodici del sistema operativo e il ripristino di loro versioni precedenti in caso di necessità.

Microsoft ha dimostrato il funzionamento di Azure Cloud Switch lo scorso agosto, in un ambiente di rete con hardware di vari vendor (tra cui Mellanox, Broadcom e Cavium) e sei implementazioni diverse di SAI, tra cui anche quella di Dell. Il funzionamento di ACS in questo caso ha riguardato anche alcune funzioni di Layer 3, quindi oltre lo switching “puro”.

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Autore: Silicon
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