データセンターアーキテクチャの発展とVXLANやRDMAなどの新しい技術の適用により、SNMPなどの従来の機能では、現在のIDCのオペレーション要件を満たすことができなくなりました。より大規模かつ複雑なクラウドデータセンターと高性能コンピューティングクラスターにより、オペレーションの要件が高まっています。ネットワークのより効率的でリアルタイムオペレーションを実現するために、より精細なインテリジェントなオペレーション手段を見つけることは、データセンターネットワークオペレーションにとって大きな課題となっています。
前の記事では、スイッチハードウェアチップのINT（帯域内ネットワークテレメトリ）技術に基づくソリューションを紹介しました。本文では、INT技術がどのようにオペレーション可視化を実現するかについて詳しく紹介します。
INTの技術的背景と可視化ソリューション
テレメトリは、物理設備または仮想設備から高速でデータを収集するリモート技術です。設備は、プッシュモードを介して設備データ情報をコレクターにアクティブにプッシュし、よりリアルタイムかつ効率的なデータ収集機能を提供します。
▲テレメトリモデル
テレメトリテクノロジーはプッシュ方式を採用しており、デバイスは自身の情報をバックグラウンド監視サーバーにアクティブにプッシュします。これにより、クエリモードで多数のクエリリクエストによるネットワークの余分な遅延や、ネットワークとデバイスへのプレッシャーを回避できます。従来のSNMP、CLI、SYSLOG、およびその他の方法と比較して、テレメトリはサブセカンドレベルの監視精度を実現できます。理論的には、すべてのデバイス情報はテレメトリテクノロジーを介して取得できます。
INTテクノロジーは、テレメトリに基づいて、Barefoot、Arista、Dell、IntelおよびVMwareが共同で提案した新しいテレメトリモデルです。INTテクノロジーは、データレベルでネットワークステータスを収集して報告することにより、ネットワークステータスの監視を実現します。このプロセスでは、コントロールレイヤーの参加は必要ありません。
INTアーキテクチャモデルの用語：
●INT header：INT情報を含むpacket header。
●INT Source：メッセージにINT headerを埋め込むデバイス。
●INT Instruction：データ情報収集の定義。
●INT Metadata：監視オブジェクト情報、つまり各デバイスで収集されたデータ情報。
●INT Transit Hop：デバイスノードのINT Metadata情報に挿入されたデバイス。
●INT Sink：INT headerメッセージヘッダーを削除し、INT Metadata情報を収集して送信するデバイス。
INTに基づいてオペレーション可視化のプロセス：
１、メッセージが最初のスイッチ（INT Source）に入り、メッセージがサンプリングされ、スイッチに設定されたサンプリング方法を介してミラーリングされます。INT Sourceは、メッセージ内のINT headerをカプセル化し、同時にINT Instructionを定義し、INT headerの後にINT Metadataを追加し、収集する必要のあるスイッチ情報をINT Metadataに入力します。
２、メッセージは次のパス（INT Transit Hop）のスイッチに転送され、INT Transit Hopは前のデバイスのINT Metadataコンテンツに基づいて本設備のINT Metadata情報を追加します。
３、すべてのINT Transit Hopに通過した後、メッセージは最後のスイッチ（INT Sink）に転送され、INT SinkはINT Headerを削除し、gRPCメッセージを介してパス情報をバックエンドモニタリングサーバーに送信し、解析します。
▲可視化ネットワーク
上の図から、INTの具体的なプロセスをより明確に理解できます。簡単に言えば、INTはメッセージ転送パスに沿って各デバイスのMetadataを収集し、Metadataの分析を通じてネットワークステータスを正確に監視します。では、Metadataのどのデータがネットワークを監視するために私たちに提供できるのでしょうか？
INT Metadataメッセージ情報の詳細
INT Metadataメッセージ形式：
上の図から、INT Metadataメッセージには8byteのヘッダーと複数のMetadataが含まれていることがわかります。各Metadataは、各ホップデバイスによって収集されたデータ情報です。
INT Metadataメッセージヘッダーには、いくつかの重要なフィールドが含まれています。
●Ver（2bit）：バージョン番号。
●Flags（9bit）：コピー許可、最大ホップ数を超える設定など、5bitのReservedを含みます。
●Instruction Count（5bit）:Metadataで収集されたデータ項目の数。
●Max Hop Count（8bit）：最大ホップ数、すなわち、メッセージにカプセル化できるMetadataの最大数。
●Total Hop Count（8bit）：現在の合計ホップ数、すなわち、現在のメッセージにカプセル化されているMetadataの数。
●Instruction Bitmap（8bit）：Metadataの内容。
Instruction Bitmapフィールドの8ビットは8つのデータオプションに対応し、各ビットの設定は、データをMetadataに収集する必要があることを示します。
●bit0：スイッチID
●bit1：着信ポート番号
●bit2：転送時間
●bit3：キューの占有
●bit4：着信タイムスタンプ
●bit5：送信ポート番号
●bit6：キューの輻輳状態
●bit7：発信ポートリンク使用率
たとえば、上の図はINT Metadataヘッダーです。
●Instruction Countフィールドの値は2です。これは、2つのデータがMetadataに収集されることを意味します。
●[Max Hop Count]フィールドの値は16です。これは、最大ホップ数は16であり、16のMetadataデータをカプセル化できることを意味します。
●Total Hop Countフィールドの値は3です。これは、現在のホップが3であり、メッセージに3つのMetadataデータがカプセル化されていることを意味します。
●Instruction Bitmapフィールド、2bitが設定され、MetadataデータにスイッチID（bit0）とキュー占有（bit3）の2つのデータ項目が含まれていることを示します。
●Metadataデータ部分は、各ホップスイッチによってカプセル化されたスイッチIDとキュー占有情報です。
要約すると、INT技術は、スイッチチップによって提供された可視化機能に基づいて、スイッチネットワークで転送されるデータパケットの詳細情報を収集および分析し、トラフィック転送のパスと遅延の可視化を実現します。これにより、データセンターネットワークの運用と保守を新しい可視化ソリューションが提供されます。Ruijie Networks Japan株式会社の新世代25G/100GデータセンターネットワークソリューションはINT機能を完全にサポートしています。興味ある場合は、ぜひお気軽にご相談ください。
