Аннотация:В данном исследовании рассматривается процесс развертывания цепочки сервисных функций в кластере контейнерной оркестрации Kubernetes, реализация схемы мониторинга этой цепочки и оценка ее накладных расходов на ресурсы кластера.
Виртуализация сетевых функций (Network Function Virtualization, NFV) — это технология, позволяющая виртуализировать сетевые сервисы и запускать их в виде программных экземпляров на виртуальных машинах или контейнерах. Объединение нескольких NFV в единую последовательную цепочку называется Цепочкой Сервисных Функций (Service Function Chaining, SFC).
Развёртывание SFC в кластере контейнерной оркестрации Kubernetes может стать дальнейшим развитием идеи NFV за счет возможности дополнительной оптимизации использования ресурсов и автоматизации различных сценариев. Однако, на сегодняшний день существует очень мало реализаций такого решения для кластеров контейнерной оркестрации, а те, что существуют и находятся в открытом доступе – являются устаревшими и не соответствуют актуальной сетевой модели Kubernetes. Важно также отметить, что использование цепочки SFC неэффективно, если она не подкреплена системой мониторинга, измеряющей ее текущее состояние. Соответственно, возникает также проблема подбора ресурсно-эффективного метода мониторинга развернутой цепочки, совместимого с контейнерной инфраструктурой и оценке его накладных расходов на состояние вычислительной системы.
В работе предложен метод развертывания цепочки SFC в конкретном дистрибутиве Kubernetes, проведен обзор различных методов мониторинга этой цепочки по некоторым фиксированных критериям. Отобранный в результате обзора метод мониторинга реализован в кластере, после чего экспериментально получены оценки его накладных расходов на определённые процессорные и сетевые метрики, а также сделан вывод о приемлемости его использования в рамках данной задачи.