Mobilidade de micro serviços em datacenters suportada por Software Defined Networks (SDN)

Abstract

O termo microserviços não é propriamente recente, existem inúmeras referências ao longo da última década sobre este conceito, no entanto não existe um verdadeiro consenso sobre quem foi o primeiro a introduzir esta abordagem. Independentemente da indefinição sobre o autor, as vantagens e os desafios da sua utilização como base ao desenvolvimento de novas aplicações são hoje bem conhecidos. É também possível verificar que esta arquitetura de software, que inicialmente era mais utilizada em desenvolvimentos nativos para a Cloud, é cada vez mais utilizada em centros de dados locais, o que lança novos desafios às infraestruturas de rede dos centros de dados. O simples facto dos microserviços serem independentes entre si, permite que sejam desenvolvidos, distribuídos e atualizados individualmente, desta forma conseguimos atualizações mais rápidas e com maior frequência, endereçando a constante mudança de requisitos aplicacionais que se verifica em variadíssimas áreas de negócio. No entanto a adoção de novas plataformas deve garantir que estes novos paradigmas integram, e idealmente beneficiam de tecnologias ou soluções já existentes. Num ambiente altamente distribuído, como é o caso de arquiteturas baseadas em microserviços, é evidente que a componente de comunicações tem um papel preponderante na qualidade do serviço, pelo que nos casos em que o centro de dados onde se pretende utilizar a plataforma de orquestração utiliza redes baseadas em software (SDN), o ideal é que as soluções integrem de forma bastante profunda. Esta integração é ainda mais relevante se o referido centro de dados apresentar uma arquitetura híbrida, isto é, composto por capacidade de computação em múltiplos datacenter físicos, mas também em provedores de Clouds públicas (Azure, AWS, Google Cloud, etc.). Este trabalho pretende enumerar os principais desafios à utilização de containers em centros de dados, bem como descrever a melhor forma de integrar a solução de gestão de rede de centros de dados do fabricante Cisco (ACI - Application Centric Infrastructure) com a solução de orquestração de containers mais utilizada atualmente (Kubernetes). É também âmbito deste trabalho apresentar uma proposta à integração do ambiente descrito anteriormente (ACI+Kubernetes) com soluções de orquestração de containers alojados em Clouds públicas, nomeadamente na cloud da Microsoft (Azure).

The term microservices isn't exactly new, there are innumerous references in the last decade about this concept, however there isn't a true understanding about who was the first to introduce this approach. Nevertheless, the advantageous and challenges of adopting this methodology, that started to be use more in cloud native applications, but rapidly extended to all type of applications regardless of the location where they will be executed, creating a new challenge to the network infrastructure in the datacenter. The simple fact that the microservices are independent among themselves, allows them to be developed, distributed and updated individually, this way we can have faster and frequent updates, addressing the constant need of reviewing application requisites that we see happening in several business areas. However, the adoption of this new platforms must consider or even benefit, with the integration with the already existing technologies. In a highly distributed environment, like the microservices architecture, it's clear that the communication aspect has a preponderant role in the overall quality of service, so in scenarios where the data center already as software defined network solution has, the ideal scenario is that this solution integrates with every solution that we add to the datacenter. This integration is even more relevant if the data center already has an hybrid architecture, combining several physical locations with public cloud providers (Azure, AWS, Google Cloud, etc.). This paper pretends to identify the main challenges to the usage of containers in data centers, as well as describe the best way of integrating the datacenter network management tool from Cisco (ACI - Application Centric Infrastructure) with the main container orchestrator (Kubernetes). It will also be presented in this paper a proposal on how to integrate the previous mentioned environment (ACI+Kubernetes) with orchestrators solutions managed by public cloud providers, namely Microsoft Azure.