Computer Weekly製品導入ガイド

高速化と広帯域化：SDNとクラウドがもたらすネットワークの未来

IT部門やネットワーキング部門は、アプリと帯域幅、サービスの需要に対応するための新戦略や技術を進化させている。

公開 2014年08月15日 08時01分

著者

Bernt Ostergaard

[Computer Weekly]

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　現代のユーザーは、ネットワークを当然のものと見なしている。しかしその舞台裏では、IT部門とネットワーク部門がアプリや帯域幅、サービス拡充の需要を満たし、低価格化と高速化を進めるための新しい戦略の展開と技術導入に熱心に取り組んでいる。アプリケーション中心の考え方に対応するためソフトウェア定義ネットワーク（SDN）への一斉シフトが進み、必然的にネットワークアーキテクチャの概念はオープンアプリケーションプログラミングインタフェース（API）経由でアクセスできる以下の3層に再編される。

インフラ層：パケットの切り替えと転送を担うネットワーク要素とデバイスで構成
コントロール層：制御機能を一元化し、オープンインタフェースを通じてネットワーク転送の動作を監視
アプリケーション層：SDN通信サービス経由でビジネスアプリケーションにアクセス

　SDNアーキテクチャは主に3つの特性を備える。すなわち、

論理的に一元化されたインテリジェンス
プログラマブル性
抽象性

だ。SND上のビジネスアプリケーションは、基盤となるネットワーク技術から切り離される。

クラウドコンピューティングの再編

　ハイブリッドクラウドの採用には、単なるサーバ仮想化のスケールアップ以上の意味がある。性能強化とコスト削減の鍵になるのは、統合および仮想化、管理やガバナンス、リスク、コンプライアンス手順の変更だ。

　統合は必然的に、データセンターと物理サーバ数の減少を伴う。つまりサーバやネットワーク、ストレージといった複数のITコンポーネントが統合される。こうしたコンポーネントを単一の仮想体として組み合わせることで、集約したリソースをITで共有できる。そうしたリソースの管理を一元化すれば、かなりのコスト削減が達成できる。

　SAP、Oracle、Microsoft、CiscoといったレガシーITサプライヤーの最近の発表には、各社によるハイブリッドクラウド対応の傾向が表れている。各社とも独自のクラウドを構築する一方で、それぞれのソフトウェアの大部分をパブリッククラウド、特にAmazon Web Services上でも提供している。

新たな方向性

　LANにおける代替ネットワークへのシフトは、ネットワーク層からアプリケーション層に至るまで、Open Systems Interconnection（OSI）モデル全体に影響する。

　従来のOSIレイヤーは、ベアメタルサーバ上でソフトウェア制御できる。WAN接続は仮想レイヤー2スイッチフィルタを通過し、Juniperの「MX」やHPの「2920」シリーズのようなスイッチを使ってデータ接続レイヤーのみでトラフィックを転送する。

　次の段階はレイヤー3ルーティングのための仮想レイヤー3－4ルータだ。ここでは一般的に、パーティショニングによってポートのセットを個々の仮想LANに区切り、その間をルーティングする。CiscoやJuniperなどの比較的新しい仮想ルータ製品は、負荷分散、ネットワークファイアウォール、アプリケーションファイアウォール、SSL VPN、IPsec VPN、侵入検知、コンテンツスイッチ、圧縮、キャッシュの機能を追加できる。仮想化されるのはサーバだけではない。アプリケーションとハードウェアリソース、そしてその間にある全てを仮想コンテナに格納し、コストを削減して柔軟性を高めることができる。EmbraneやBrocadeといったプロバイダーは、レイヤー3－7ネットワークサービスの仮想化を通じた高速ネットワークの構築に力を入れている。

　拡張性の高いクラスタのアプリケーション性能を引き出すには、フロントエンドインテリジェンスが必要なこともある。ここで重要になるのがアプリケーションデリバリコントローラー（ADC）だ。ADCでも圧縮、キャッシュ、接続の多重化、トラフィック形成、アプリケーションレイヤーセキュリティ、SSLオフロードとコンテンツスイッチ、サービス妨害（DDoS）攻撃の防止、高度なルーティング戦略、サーバ性能の監視機能を提供する。

　アプリケーションに重点が置かれるようになったことで、企業のITサービス配信と実装サイクル（DevOps）は変化した。これは開発から品質評価、ステージング、運用に至るまでのプロセスを網羅する。つまり、ネットワークプランナーはさらにインテリジェントなテスト環境を構築し、さらなる自動化機能をネットワークに追加して、プライベートクラウドの提供を実現できる。

　DevOpsにはまた、アプリ開発とIT業務の連携を促し、IT技術とアプリケーションのポートフォリオを前進させるためのプロセスも含まれる。意思決定者を巻き込むためにはビジネスプロセスフレームワークとアプリケーションおよび情報フレームワークを組み合わせることが望ましい。企業のITはこの目的で、統合を加速させるためにOracle AIAやIBM Maximoといったツールを採用してきた。

商用ネットワークの仮想化

　パフォーマンスやコストのニーズを満たすため、通信およびインフラ事業者はネットワーク機能仮想化（NFV）を実装し、次のような課題に対応している。

プロプライエタリなハードウェア機器の多様化
ネットワークにおけるアプライアンスの統合や導入の複雑化
イノベーションが加速する一方で、短いままのハードウェアライフサイクル

　これは、標準的なIT仮想化技術を進化させ、複数種類のネットワーク機器を業界標準の大容量サーバやスイッチ、ストレージ上で統合することによって達成される。ネットワーク機能は、幅広い業界標準のベアメタルサーバハードウェアで運用できるソフトウェアにおいて実装され、必要に応じてネットワーク内のさまざまな場所でインスタンス化できる。この技術は、従来は専用のハードウェアに実装されていたネットワーク機能の仮想化と統合を通じ、ネットワーク事業者とその顧客に大きなメリットを約束する。つまりNFVはSDNを高度に補う存在であり、互いに恩恵を受ける一方、相互依存はしない。

　クラウド技術の利用によって、ネットワーク事業者は機動性を高め、新しいサービス導入の加速が見込める一方で、運用経費と設備投資は抑えられる。FacebookのようなオーバーザトップサービスやAmazonのような電子商取引サプライヤー、BTやVerizonのような通信事業者は全てこの道をたどっている。この傾向は、Citrix Systems、Microsoft、F5 Networks、Red Hat、Sourcefire、Canonical、Embrane、Juniper Networks、Brocade Communications Systems、Arista Networks、Big Switch Networks、Extreme Networks、NoviFlowといった各社のプロプライエタリ事業モデルを脅かす。

　だが、特にHPやDell、Lenovoといったx86サーバの主要メーカーにとっては朗報だ。Dellは専用のコンピュートポッドを使ってSDNのアクセラレーションを提供し、高密度Z9500スイッチのようなNFVを推進している。また、NFVの導入簡素化のためのOpenStackファブリックコントローラーもある。Dellのアクティブインフラでは、ワークロードに最適化され、自動化され、統合されたインフラ、統合管理（Active Systems Manager）、事前に統合されたソリューション（Active Systems）のITサービスを提供している。

　ネットワーキング機器のサプライヤーは、独自のハードウェアプラットフォームで対応してきた。特にCiscoは、新たなレベルのオープン性を強調したソフトウェアとプラットフォームのシリーズ（例えばOpenFlowに代わるOpFlexなど）を投入している。そうしたネットワークハードウェアのサプライヤーは、独自のハードウェアの提供にとどまらず、独自のクラウド間ネットワークインフラも提供している。高コストの単一用途専用ハードウェアアプライアンスがSDNやNFVによって統合された後、2015～16年にはSaaS SDN-NFVクラウドが台頭し、2020年までには仮想サービスプロバイダーがシームレスな容量や拡張性を提供するようになるだろう。

バイヤーが注意すべき点

　市場の指標も技術指標も同様に、WANおよびLANにおけるハイブリッドクラウド環境でのSDNによるコンソリデーション、コンバージェンス、仮想化という方向性を指し示している。ネットワークのパフォーマンスは向上し、運用経費は減る。だが現時点ではまだ標準は流動的で、サプライヤーは立場を競い、第1世代のエンドツーエンドシステムに囲い込んだりする状況になっている。

　システムやアプリをクラウド内の仮想サーバに移植したり、クラウド事業者を乗り替えたりするのは依然として厄介だ。古いサーバからデータやアプリのスナップショットを取って、それを新しいサーバに導入し直し、アプリを再起動する必要がある。コストやダウンタイムを最小限に抑えるために、Vision SolutionsのDouble-Take Moveのような特別なツールが必要になることもある。意思決定者は今ここで資金を投じて（上乗せ料金を払うことも想定して）パフォーマンスを引き出すか、あるいは待つかの選択を迫られる。待つ場合はこの技術が誇張段階を過ぎて安定性が高まるまで数年の間、移行ツールやより成熟したソフトウェアプラットフォームへの設備投資を念頭に置かなければならない。今は事業部門とIT部門が連携できるDevOps組織を確立し、既存の資産の価値が下落するサイクルに合わせた段階的なSDN―クラウドへの移行をもって、開発および導入プロセスを主導すべき時だ。