Automatisation des Opérations des infrastructures MSDC (Massively Scalable Data Centers) - Déploiements BGP (Border Gateway Protocol)

Certains opérateurs exploitent des DC (Data Center) qui hébergent plusieurs centaines de milliers de serveurs ; ces DC sont appelés MSDC (Massively Scalable Data Centers), HSDC (Hyper-Scale DC) ou Large Scale DC. Ce type de DC implique des contraintes de gestion et d’exploitation particulières. Ainsi, les opérateurs sont en train de revoir l’architecture réseau des DC pour mieux prendre en compte les spécificités des MSDC tout en garantissant une simplicité de gestion de l’infrastructure.

La simplicité de gestion se caractérise par l’industrialisation et l’automatisation des opérations nécessaires pour l’exploitation d’un MSDC.

En effet, les déploiements de DC nécessitent un niveau élevé d’automatisation de production des ressources du DC (par exemple processus de production dynamique de ressources tels que des machines virtuelles destinées à héberger certaines fonctions réseau virtualisées). L’exploitation de ce type d’infrastructure doit également être simplifiée compte tenu de la complexité des processus de configuration liés à la mise en place de services de connectivité reposant sur l’utilisation de ressources virtuelles qui peuvent être massivement réparties dans un DC ou entre DC, tout en garantissant la disponibilité et la stabilité du réseau de façon permanente.

Différentes politiques de routage peuvent être mises en œuvre au sein d’un DC. Ces politiques peuvent reposer sur le protocole IS-IS (Intermediate System to Intermediate System) ou sur des techniques de niveau L2. Le protocole BGP (Border Gateway Protocol) est également utilisé dans les infrastructures DC les plus récentes. De ce point de vue, BGP est utilisé à la manière d’un protocole de type IGP (Interior Gateway Protocol), tel que le protocole IS-IS pour le calcul, la sélection et l’établissement des routes destinées à acheminer le trafic interne au DC.

Cet article traite de la mise en place des politiques de routage BGP dans les centres de données de taille importante (MSDC). Notamment, l’article décrit les pratiques courantes pour le déploiement de BGP dans les DC ainsi que les mécanismes nécessaires pour automatiser les opérations d’exploitation d’un DC.

Grâce aux mécanismes décrits dans cet article, les opérations suivantes sont complètement distribuées et automatisées :

• distribution et allocation automatique des numéros d’AS (Autonomous System) tout en optimisant la volumétrie du trafic de signalisation caractéristique des procédures de configuration. L’implication d’un contrôleur DC n’est pas systématiquement requise pour chacun des nœuds qui composent le DC ;

• établissement automatique des sessions BGP ;

• uniformisation et dissémination automatique des paramètres régissant le processus BGP, en conformité avec les contraintes et recommandations de l’opérateur de l’infrastructure DC ;

• prise en compte automatique des nouvelles ressources de commutation introduites dans l’infrastructure DC au titre de son évolution (par exemple extension automatique du DC et sans intervention du contrôleur) ;

• découverte automatique des RR (Route Reflector) dans le cas où la politique BGP au sein du DC repose sur une ingénierie de clusters.

Dans cet article, la section 2 décrit une architecture de référence des infrastructures MSDC. La section 3 discute des besoins critiques d’automatisation du processus de production de ressources DC. La section 4 rappelle brièvement les caractéristiques du protocole BGP et notamment l’importance des numéros d’AS pour la gestion des sessions BGP. La section 5 liste les pratiques courantes en matière de politique de routage BGP, telles que mises en œuvre par certains opérateurs de DC. La section 6 spécifie des mécanismes d’automatisation des opérations BGP ; des exemples pour illustrer les mécanismes sont également abordés, tels que la prise en compte automatique des extensions de DC (section 6.4).