Łączność z chmurą: warstwa sieciowa chmury publicznej, prywatnej i hybrydowej

Czym jest łączność z chmurą?

Łączność z chmurą (cloud connectivity) to zestaw sieci, które przenoszą dane między infrastrukturą chmury a światem zewnętrznym (publicznym internetem, innymi chmurami i systemami on-premises) oraz między zasobami wewnątrz samej chmury.
To sieć dostawcy, która leży pod maszynami wirtualnymi, pamięcią masową i klastrami: trasy, przepustowość i punkty wymiany ruchu, od których zależy, jak szybko, jak niezawodnie i którędy płyną dane.

W praktyce obejmuje pięć rzeczy:

• Dostęp do publicznego internetu — instancje i pamięć masowa, które są dostępne z dowolnego miejsca i które mogą łączyć się na zewnątrz.
• Łącza prywatne — połączenia między środowiskami klienta, które nigdy nie wychodzą do otwartego internetu.
• Przepustowość dopasowaną do danych — na tyle dużą, żeby można było przesyłać terabajty.
• Trasowanie o niskich opóźnieniach — punkt styku (PoP) blisko użytkowników i krótkie ścieżki do innych sieci.
• Redundancję — więcej niż jedną trasę do każdego celu, aby w przypadku awarii jednego łącza nie było przestoju.

Dobra łączność to warstwa, którą zauważa się dopiero wtedy, gdy dane nie płyną tak szybko, jak powinny.

Jaką rolę pełni łączność w chmurze obliczeniowej?

Moc obliczeniowa i pamięć masowa potrzebują dróg, którymi popłyną dane. To łączność sprawia, że z chmury da się korzystać na dużą skalę:

• Usuwa wąskie gardło: w sieci z jedną ścieżką albo ze zbyt małą pojemnością o czasie zadania decyduje transfer, a nie przetwarzanie.
• Utrzymuje obciążenia dostępne, kiedy coś się psuje, dzięki redundantnym ścieżkom i routingowi dynamicznemu, który przenosi ruch z uszkodzonego łącza bez konieczności interwencji.
• Umieszcza punkt styku blisko ludzi i systemów, które korzystają z chmury, a od tego w największym stopniu zależą opóźnienia.
• Daje przepustowość, która rośnie razem z ilością danych.

W organizacjach regulowanych i pracujących na dużych zbiorach danych łączność decyduje też o tym, którędy płynie ruch. Pytania, przez jakie jurysdykcje przechodzą dane i gdzie są przechowywane, padają coraz częściej.

Gdzie i jak wykorzystuje się łączność w chmurze?

• Dostęp publiczny i multicloud — zasoby udostępnione w internecie oraz szybka komunikacja między chmurami, regionami i lokalizacjami tego samego dostawcy, bez wychodzenia poza jego sieć.
• Integracja hybrydowa i on-premises — połączenie istniejącego centrum danych albo chmury prywatnej z zasobami chmurowymi przez dedykowane, odizolowane łącza, tak żeby oba środowiska działały jak jedno.
• Przetwarzanie dużych zbiorów danych — obserwacja Ziemi, trenowanie AI i obliczenia naukowe przesyłają dziesiątki petabajtów do i z zasobów obliczeniowych. W takich obciążeniach ograniczeniem jest zwykle przepustowość, a nie moc obliczeniowa, a sieć to ta część platformy, od której zależy, czy praca jest w ogóle wykonalna.
• Dostęp z sieci naukowych — uczelnie i instytuty łączą się z zasobami chmury przez sieci akademickie, takie jak GÉANT.

Łączność z chmurą: podstawowe pojęcia

• Przepustowość i przepływność (bandwidth i throughput) — ile danych może przenieść łącze i ile realnie przechodzi na całej trasie.
• Opóźnienie (latency) — czas podróży pakietu tam i z powrotem, zależy głównie od odległości i liczby sieci po drodze; najwięcej daje bliski punkt styku.
• Ruch wychodzący (egress) — dane opuszczające chmurę. U hiperskalerów zwykle rozliczany za każdy gigabajt, więc jest i stałym kosztem.
• Peering i punkty wymiany ruchu (IXP) — miejsca, w których sieci łączą się bezpośrednio, zamiast płacić pośrednikowi za przenoszenie ruchu między nimi; im więcej peeringu, tym krótsze, tańsze i bardziej przewidywalne trasy.
• Redundancja i routing dynamiczny — zdublowane łącza i protokoły, które automatycznie przekierowują ruch, gdy jedna ścieżka zawiedzie.
• Izolacja sieci — oddzielenie ruchu publicznego, ruchu klientów i ruchu zarządzającego, żeby problem w jednym nie przeniósł się na pozostałe.

Publiczny internet a łączność prywatna

Łączność przez publiczny internet oznacza, że zasoby w chmurze są osiągalne przez otwarty internet: z każdego miejsca, elastycznie i od razu. Ceną jest wspólna infrastruktura. Wydajność zależy od jakości tranzytu i peeringu dostawcy, a zabezpieczenie dostępu leży po stronie klienta (firewalle i reguły dostępu).

Łączność prywatna to dedykowane lub odizolowane łącza (między chmurami, hybrydowe albo bezpośrednie połączenie z siecią dostawcy), które nie przechodzą przez publiczny internet. Ruch jest bardziej przewidywalny, mniej narażony i zwykle szybszy przy długotrwałych transferach. W zamian takie połączenie trzeba zestawić.

Publiczny internet sprawdza się przy ogólnym dostępie, rozproszonych użytkownikach i wszystkim, co musi być osiągalne z każdego miejsca. Łącza prywatne pasują do danych regulowanych, architektur hybrydowych i dużych, przewidywalnych przepływów między stałymi punktami. Większość organizacji korzysta z obu rozwiązań w zależności od rodzaju ruchu.

Jak działa łączność z chmurą w CloudFerro?

CloudFerro prowadzi własną sieć, która łączy wszystkie jego centra danych. Dzięki temu komunikacja między chmurami i lokalizacjami jest bezpłatna, redundancja nie zależy od publicznego internetu, a punkt styku jest blisko użytkownika.

• Szeroki zasięg — połączenia z setkami operatorów przez punkty wymiany ruchu, takie jak PLIX, DE-CIX i ACX, dedykowane łącza do dużych operatorów, bezpośrednie łącza do innych chmur oraz sieci akademickie.
• Fizyczna izolacja sieci — sieć publiczna, chmury prywatne, sieci klientów i zarządzanie infrastrukturą działają na fizycznie rozdzielonej infrastrukturze. To zmniejsza powierzchnię ataku, a awaria w jednej z nich nie przenosi się na pozostałe.
• Pełna redundancja — każdy element sieci jest zdublowany: od każdego operatora prowadzi wiele tras, routing między nimi jest dynamiczny, a sieć nie ma jednego centralnego punktu, od którego zależałaby całość.
• Przepustowość dopasowana do danych — pojemność jest zwymiarowana pod dziesiątki petabajtów przechowywanych na platformie i rozbudowywana wraz z ich przyrostem. Przepustowość sieci jest stale monitorowana, bez licznika dla każdego klienta.
• Bezpośrednie połączenie z GÉANT — bezpośrednie łącze do sieci naukowej GÉANT, dzięki któremu uczelnie, instytuty i ośrodki badawcze docierają do CloudFerro przez akademicki szkielet, z którego już korzystają.

Jak działa łączność z chmurą w CloudFerro?

CloudFerro prowadzi własną sieć, która łączy wszystkie jego centra danych. Dzięki temu komunikacja między chmurami i lokalizacjami jest bezpłatna, redundancja nie zależy od publicznego internetu, a punkt styku jest blisko użytkownika.

• Szeroki zasięg — połączenia z setkami operatorów przez punkty wymiany ruchu, takie jak PLIX, DE-CIX i ACX, dedykowane łącza do dużych operatorów, bezpośrednie łącza do innych chmur oraz sieci akademickie.
• Fizyczna izolacja sieci — sieć publiczna, chmury prywatne, sieci klientów i zarządzanie infrastrukturą działają na fizycznie rozdzielonej infrastrukturze. To zmniejsza powierzchnię ataku, a awaria w jednej z nich nie przenosi się na pozostałe.
• Pełna redundancja — każdy element sieci jest zdublowany: od każdego operatora prowadzi wiele tras, routing między nimi jest dynamiczny, a sieć nie ma jednego centralnego punktu, od którego zależałaby całość.
• Przepustowość dopasowana do danych — pojemność jest zwymiarowana pod dziesiątki petabajtów przechowywanych na platformie i rozbudowywana wraz z ich przyrostem. Przepustowość sieci jest stale monitorowana, bez licznika dla każdego klienta.
• Bezpośrednie połączenie z GÉANT — bezpośrednie łącze do sieci naukowej GÉANT, dzięki któremu uczelnie, instytuty i ośrodki badawcze docierają do CloudFerro przez akademicki szkielet, z którego już korzystają.