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Cómo crea Microsoft su red global rápida y confiable

Publicado el 15 marzo, 2017

Corporate Vice President, Azure Networking

Cada día, clientes de todo el mundo se conectan a Microsoft Azure, Bing, Dynamics 365, Office 365, OneDrive, Xbox y muchos otros servicios a través de billones de solicitudes. Estas solicitudes son para diversos tipos de datos, como aplicaciones en la nube empresariales y correo electrónico, VOIP, streaming de vídeo, IoT, búsqueda y almacenamiento en la nube.

Los clientes esperan la capacidad de respuesta y la confiabilidad instantáneas de nuestros servicios. La red de área extensa (WAN) global de Microsoft desempeña un papel importante en la entrega de una excelente experiencia en el servicio en la nube. Con la conexión de cientos de centros de recursos en 38 regiones de todo el mundo, nuestra red mundial ofrece una disponibilidad casi perfecta, gran capacidad y la flexibilidad para responder a picos de demanda imprevisibles.

A medida que creamos, expandimos y ejecutamos esta red de primera clase, nos basamos en tres principios rectores:

  • Estar lo más cerca posible de nuestros clientes para lograr una latencia óptima.
  • Mantener el control de la capacidad y la resistencia para garantizar que la red puede sobrevivir a varios errores.
  • Administrar de forma proactiva el tráfico de red a escala a través de redes definidas por software (SDN).

Estamos lo más cerca posible de los clientes

Quiere una respuesta rápida y confiable cuando use servicios Microsoft. Los datos viajan a través de nuestra red a casi la velocidad de la luz. La velocidad de red, o latencia, es una función de distancia entre el cliente y el centro de datos. Si el servicio está lejos, por ejemplo, está en Londres, y el servicio está en Tokio, la ruta de acceso de red determina la latencia. Usamos software innovador para optimizar el enrutamiento de red y para crear e implementar rutas de acceso de red lo más directas posible entre los clientes y sus datos y servicios. Esto reduce la latencia a los límites impuestos por la velocidad de la luz.

El tráfico del cliente entra en nuestra red global a través de nodos perimetrales de Microsoft colocados estratégicamente, nuestros puntos de presencia. Estos nodos perimetrales están interconectados directamente a más de 2500 asociados de Internet únicos mediante miles de conexiones en más de 130 ubicaciones. Nuestra amplia estrategia de interconexión optimiza las rutas de acceso que los datos recorren en nuestra red global. Los clientes obtienen una mejor experiencia de red con menos latencia, vibración y pérdida de paquetes con más rendimiento. Las interconexiones directas dan a los clientes una mejor calidad de servicio en comparación con los vínculos de tránsito, ya que hay menos saltos, menos partes y mejores rutas de acceso de red.

Microsoft Global WAN

Figura 1. Microsoft Global WAN

El tráfico de Azure entre nuestros centros de datos permanece en la red y no fluye a través de Internet. Esto incluye todo el tráfico entre servicios Microsoft en cualquier lugar del mundo. Por ejemplo, dentro de Azure, el tráfico entre máquinas virtuales, de almacenamiento y de comunicación SQL solamente cruza la red de Microsoft, independientemente de la región de origen y destino. El tráfico de red virtual a red virtual en una misma región, así como el tráfico de red virtual a red virtual entre regiones, permanece en la red de Microsoft.

Los clientes pueden usar Azure ExpressRoute para crear conexiones de red privada a Azure, Dynamics 365, Office 365 y Skype Empresarial. Las conexiones de ExpressRoute omiten Internet y ofrecen más confiabilidad y velocidad y menor latencia que las conexiones habituales a través de Internet. Con ExpressRoute, los clientes se conectan a Azure en una ubicación de ExpressRoute en sitios de bordes de Microsoft específicos (por ejemplo, las instalaciones de un proveedor de intercambio de Internet) o se conectan directamente a Azure desde una red WAN existente (por ejemplo, una red VPN de conmutación por etiquetas multiprotocolo, MPLS) proporcionada por un proveedor de servicios de red.

Por ejemplo, los clientes pueden conectarse a un sitio local de ExpressRoute en Dallas y acceder a máquinas virtuales en Ámsterdam, Busan, Dublín, Hong Kong, Osaka, Seúl, Singapur, Sydney, Tokio (o cualquiera de nuestros centros de datos) y el tráfico permanecerá en nuestra red troncal global. Tenemos 37 sitios de ExpressRoute y creciendo, con uno cerca de cada región de Azure, así como otras ubicaciones estratégicas. Cada vez que anunciamos una nueva región de Azure, como hicimos recientemente en Corea, puede esperar que ExpressRoute también esté allí, junto con nuestro ecosistema global de asociados de ExpressRoute.

Asociados de ExpressRoute

Figura 2. Un muestreo del ecosistema de asociados de Microsoft ExpressRoute que incluye los proveedores de red y ubicación compartida más grandes del mundo

Mantener el control de la capacidad y proporcionar resistencia

Para proporcionar a los clientes un servicio que funcione bien, nuestra red debe ser capaz de controlar los errores y responder rápidamente a los picos de demanda. Para respaldar el enorme crecimiento de nuestros servicios en la nube y mantener contratos de nivel de servicio coherentes, invertimos en fibra privada (a veces denominada fibra oscura), para nuestras rutas de acceso de metro, terrestres y submarinas. Microsoft posee y ejecuta una de las redes troncales más grandes del mundo, que conecta nuestros centros de datos y clientes. En los últimos tres años, hemos aumentado la capacidad WAN de larga duración en un 700 %. Dentro de una región determinada, podemos admitir hasta 1,6 Pbps de ancho de banda entre centros de datos. Seguimos aumentando la capacidad para satisfacer la fuerte demanda de servicios en la nube de Microsoft.

Microsoft posee y ejecuta una de las redes troncales WAN más grandes del mundo.

Nuestras inversiones submarinas mejoran la resistencia, el rendimiento y la confiabilidad en los océanos Pacífico y Atlántico. Nuestra inversión más reciente es el cable MAREA, un cable submarino de 6600 km entre Virginia Beach, Virginia, EE. UU., y Bilbao, España, que desarrollamos conjuntamente con Facebook. MAREA será el cable submarino de mayor capacidad que cruce el Atlántico, con ocho pares de fibra y una capacidad de diseño estimada inicial de 160 Tbps. Este sistema de cable abierto es una innovación en el diseño y la entrega de cables submarinos, lo que permite mayores umbrales de capacidad de ancho de banda y reduce el costo. Lo que es más importante, nos ha dado la capacidad de introducir principios de SDN en la administración de cables, lo que da lugar a una mejor calidad de servicio.

En los últimos tres años, hemos aumentado la capacidad WAN de larga duración en un 700 %.

La infraestructura de red global puede ser sorprendentemente vulnerable. Por ejemplo, los cables de fibra óptica se pueden cortar con anclas de barcos que se arrastran por el fondo del mar. Para obtener un ejemplo, consulte un barco corta accidentalmente los cables de Internet de Jersey con su ancla. Para proporcionar la confiabilidad que nuestra nube necesita, tenemos muchas rutas de acceso de red físicas con enrutamiento automático en torno a errores para una confiabilidad óptima.

Red troncal entre centros de datos

Figura 3. La red troncal entre centros de datos conecta centros de datos globalmente con cables de fibra óptica

Control de operaciones y administración del tráfico con software

La entrega de tráfico a millones, y creciendo, de servidores físicos no es posible con tecnologías previas a la nube. En colaboración con Microsoft Research, hemos desarrollado una gama de tecnologías de SDN para administrar de forma óptima el enrutamiento y centralizar el control para cumplir los objetivos de toda la red. Usamos conmutadores y enrutadores estándar y, después, los administramos con nuestro propio software, que se ha creado para controlar el enorme volumen de tráfico en la red de Microsoft.

Usamos una arquitectura basada en SDN denominada SWAN para administrar nuestra WAN, que permite la administración y el control centralizados de la infraestructura de red y mejora la confiabilidad y la eficacia. SWAN controla cuándo y cuánto tráfico envía cada servicio y vuelve a configurar automáticamente el plano de datos de la red para que cumpla la demanda de tráfico. Con SWAN, controlamos todos los flujos de red desde los puntos más alejados de la red, a través de nuestra red WAN global, hasta la tarjeta de interfaz de red (NIC) en un servidor de uno de nuestros centros de datos.

Conclusión

Tanto si decide llegar a la nube de Microsoft a través de Internet como a través de una red privada, nos comprometemos a crear la red global más rápida y confiable de cualquier nube pública. Seguimos innovando e invirtiendo en una plataforma de red distribuida globalmente para permitir un alto rendimiento, una latencia baja y la nube más confiable del mundo. Seguiremos proporcionando la mejor experiencia de red posible, dondequiera que esté en el mundo.

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