I ricercatori IBM hanno sviluppato un metodo per la gestione dinamica della capacità di banda della rete all’interno di un cloud, un traguardo che potrebbe portare a miglioramenti significativi delle prestazioni, dell’efficienza e dell’economia del sistema nel suo complesso
L’invenzione per la quale IBM ha ricevuto il brevetto statunitense n. 8.352.953 (U.S. Patent #8,352,953) – Dynamically Provisioning Virtual Machines – fornisce un metodo per decidere automaticamente il migliore modo per gli utenti di accedere a un sistema di cloud computing, sulla base della disponibilità di banda della rete.
Questa invenzione è ideale per applicazioni come i sistemi online che sono in esecuzione all’interno di un cloud e che subiscono variazioni notevoli o inattese nella domanda di servizi, quali ad esempio:
· siti d’aste o rivenditori online, che registrano picchi di attività in momenti diversi della giornata, nei vari giorni della settimana e durante la stagione delle feste e le promozioni speciali;
· motori di ricerca, che devono rispondere a picchi di attività generati da curiosità comuni nella società e dagli eventi di attualità, su un gran numero di argomenti in qualunque momento;
· siti web di agenzie pubbliche e di news, in cui gli sviluppi locali, regionali, nazionali e internazionali e le crisi, che vanno da elezioni a conflitti e calamità naturali, possono generare traffico senza preavviso;
· siti online di importanti eventi sportivi, che registrano una domanda imprevedibile da parte degli appassionati che ricercano statistiche, video e altri contenuti durante le gare in diretta.
Banda di rete dinamica nel cloud
In un tipico ambiente di cloud computing, a ciascun utente viene fornita una macchina virtuale (VM) costituita da un sistema operativo host e da risorse fisiche, quali processore e memoria, per supportare le esigenze applicative dell’utente stesso. Di conseguenza, per accogliere numerosi utenti contemporanei, vengono assegnate più macchine virtuali all’interno del cloud e, quando la domanda di risorse di sistema aumenta e si moltiplica, le applicazioni possono essere frenate dai limiti sulla capacità di banda della rete.
L’invenzione di IBM consente invece al sistema di riassegnare il lavoro da un nodo all’altro, in modo automatico e dinamico, sulla base dei requisiti e della disponibilità della banda di rete, assicurando che il sistema e le VM possano lavorare con efficienza ed in sintonia con i livelli di servizio attesi dall’utente.
Sebbene gli approcci per supportare la virtualizzazione in un cloud siano numerosi, la maggior parte di essi si focalizza principalmente sull’utilizzo e sull’ottimizzazione della CPU e della memoria. Ma anche con una gestione efficace di queste funzioni, le prestazioni complessive del sistema possono essere ostacolate dalle limitazioni della capacità della rete. Ponendo l’attenzione sull’aspetto di networking nell’ottimizzazione e virtualizzazione del sistema, questa invenzione elimina un ostacolo all’efficienza complessiva del sistema stesso, consentendo a processori, memoria e rete di lavorare tutti a livelli ottimali.
“Oggi i consumatori usano dispositivi di ogni tipo e si aspettano che le loro app e la loro esperienza di navigazione funzionino sempre, hanno ‘tolleranza zero’ per i colli di bottiglia nella banda di rete” – spiega Ed Suffern, IBM systems engineer e responsabile del team di inventori del brevetto. “L’invenzione brevettata di provisioning dinamico di IBM aiuterà i fornitori di servizi cloud ad aumentare le prestazioni della rete e a migliorare la soddisfazione dei clienti”.
I principi del Software Defined Networking
Il provisioning dinamico della banda di rete in un sistema di cloud computing rappresenta le fondamenta del Software Defined Networking, un ambiente per una gestione dinamica delle risorse di rete attraverso programmi automatizzati.
L’invenzione richiede che la gestione delle risorse di rete sia effettuata mediante un software che acquisisce i dati dal database di gestione delle informazioni degli switch di rete, in modo da determinare la banda utilizzata da ciascun indirizzo IP assegnato a ciascuna VM all’interno del nodo di calcolo. Quando la larghezza di banda della rete aumenta e viene limitata in un nodo, il sistema riassegna in automatico alcune delle VM a un altro nodo, che dispone della capacità di banda richiesta.
Questa invenzione può essere applicata a vari sistemi operativi, tra cui Linux, Windows, CentOS e UNIX e su svariate piattaforme hardware, quali IBM System x e BladeCenter, PureFlex e Power Systems.
