كيف تعمل التوائم الرقمية على تحويل البنية التحتية للشبكة ، الجزء 1


هل لم تتمكن من حضور Transform 2022؟ تحقق من جميع جلسات القمة في مكتبتنا عند الطلب الآن! مشاهدة هنا.


يعتمد تصميم واختبار وتوفير التحديثات لشبكات البيانات الرقمية على العديد من العمليات اليدوية والمعرضة للخطأ. التوائم الرقمية بدأوا في لعب دور حاسم في أتمتة المزيد من هذه العملية للمساعدة في تحقيق التحول الرقمي إلى البنية التحتية للشبكة. تقود هذه الجهود بالفعل أتمتة شبكات الحرم الجامعي وشبكات المنطقة الواسعة (WAN) والشبكات اللاسلكية التجارية.

ال التحول الرقمي من البنية التحتية للشبكة على مدى فترة طويلة من الزمن. في هذه السلسلة المكونة من جزأين ، سنستكشف كيف يقود التوائم الرقمية تحول الشبكة. اليوم ، سنلقي نظرة على الحالة الحالية للشبكات وكيف تساعد التوائم الرقمية في أتمتة العملية ، بالإضافة إلى أوجه القصور التي نراها حاليًا مع التكنولوجيا.

في الجزء الثاني ، سنلقي نظرة على الحالة المستقبلية للتوائم الرقمية وكيف يمكن استخدام التكنولوجيا عند تطويرها وتنفيذها بالكامل.

حول التوائم الرقمية

في قلبه ، أ التوأم الرقمي هو نموذج لأي كيان يتم تحديثه باستمرار من خلال تحديثات القياس عن بُعد المستمرة. من الناحية العملية ، غالبًا ما يتم استخدام التوائم الرقمية المتعددة المتداخلة عبر جوانب مختلفة من تصميم وبناء وتشغيل الشبكات ومكوناتها وخدمات الأعمال التي تعمل عليها.

بيمان كاظميان ، الشريك المؤسس لـ الشبكات الأمامية، يجادل بأن برنامج Traceroute الأصلي الذي كتبه Van Jacobson في عام 1987 هو أقدم الأدوات وأكثرها استخدامًا لفهم الشبكة. على الرغم من أنه لا يصمم ولا يحاكي الشبكات ، إلا أنه يساعد في فهم سلوك الشبكة عن طريق إرسال حزمة تمثيلية عبر الشبكة ومراقبة المسار الذي تسلكه.

في وقت لاحق ، تم تطوير أدوات أخرى لمحاكاة الشبكة ، مثل OPNET (1986) و NetSim (2005) و GNS3 (2008) ، والتي يمكنها محاكاة شبكة عن طريق تشغيل نفس رمز أجهزة الشبكة الفعلية.

قال كاظميان: “هذه الأنواع من الحلول مفيدة في تشغيل الشبكات لأنها توفر لك بيئة معملية لتجربة أفكار وتغييرات جديدة على شبكتك”.

قالت تيريزا تونج ، أول كبير تقنيي السحابة في شركة Accenture ، إن النموذج المفاهيمي لربط الأنظمة المفتوحة (OSI) يوفر الأساس لوصف إمكانات الشبكات جنبًا إلى جنب مع فصل الاهتمامات.

يمكن أن يساعد هذا النهج في التركيز على طبقات مختلفة من المحاكاة والنمذجة. على سبيل المثال ، قد تركز حالة الاستخدام على نماذج التردد اللاسلكي في الطبقة المادية ، وصولاً إلى مستوى الحزمة والحدث داخل طبقة الشبكة ، وجودة الخدمة (QoS) ومتوسط ​​درجات الرأي (MoS) في طبقات العرض التقديمي والتطبيق .

النمذجة: مشكلة التشغيل البيني

اليوم ، عادةً ما تساعد التوائم الرقمية للشبكة فقط في نمذجة وأتمتة جيوب الشبكة المعزولة حسب الوظيفة أو البائعين أو أنواع المستخدمين.

حالة الاستخدام الأكثر شيوعًا للتوائم الرقمية هي اختبار تكوينات معدات الشبكة وتحسينها. ومع ذلك ، نظرًا لوجود اختلافات في كيفية تنفيذ بائعي المعدات لمعايير الشبكات ، فقد يؤدي ذلك إلى تباينات دقيقة في سلوك التوجيه ، كما قال إرنست ليفنر ، كبير مسؤولي المنتجات في Gluware.

قال Lefner إن التحدي الذي يواجه كل شخص يحاول بناء توأم رقمي هو أنه يجب أن يكون لديهم معرفة مفصلة بكل بائع وميزة وتكوين وتخصيص في شبكتهم. يمكن أن يختلف هذا حسب الجهاز أو نوع الجهاز أو إصدار إصدار البرنامج.

بعض مزودي معدات الشبكة ، مثل شبكات المتطرفة، اسمح لمهندسي الشبكات ببناء شبكة تقوم تلقائيًا بمزامنة التكوين وحالة المعدات المحددة لهذا المزود.

اليوم ، يدعم منتج Extreme فقط القدرة على تبسيط التدريج والتحقق من صحة ونشر مفاتيح Extreme ونقاط الوصول. لا تدعم ميزة التوأم الرقمي حاليًا أجهزة أو أجهزة التوجيه المحلية الخاصة بعميل SD-WAN. في المستقبل ، تخطط Extreme لإضافة دعم لاختبار التكوينات وترقيات نظام التشغيل واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.

عروض بائعي الشبكة الأخرى مثل Cisco DNAو جونيبر نتوركس ميست و HPE Aruba Netconductor يجعل من السهل التقاط تكوينات الشبكة وتقييم تأثير التغييرات ، ولكن فقط لمعداتهم الخاصة.

قال مايك توسان ، كبير المحللين في شركة Gartner: “إنهم يسمحون لك بالوقوف أو اختبار التكوين الخاص بك ، ولكن دون تكرار البيئة بأكملها على وجه التحديد”.

يمكنك اختبار تكوين محدد ، و الذكاء الاصطناعي (AI) و التعلم الالي (ML) سيسمح لك بفهم ما إذا كان التكوين هو الأمثل أم دون المستوى الأمثل أم معطلاً. لكنهم لم يقوموا بأتمتة إنشاء ومعايرة بيئة التوأم الرقمية بنفس الدرجة مثل Extreme.

المعامل الافتراضية والتوائم الرقمية مقابل الاختبار البدني

حتى يتم اعتماد التوائم الرقمية على نطاق واسع ، يستخدم معظم مهندسي الشبكات المعامل الافتراضية مثل GNS3 لنمذجة المعدات المادية وتقييم وظائف إعدادات التكوين. تُستخدم هذه الأداة على نطاق واسع لتدريب مهندسي الشبكات ونمذجة تكوينات الشبكة.

تختبر العديد من المؤسسات الكبيرة جسديًا معدات جديدة في مركز الاختبارات المتقدم للتكنولوجيا العالمية. لدى الشركة شراكة مع معظم بائعي المعدات الرئيسيين لتوفير وصول افتراضي لتقييم أداء الأجهزة المادية الفعلية في منشآتهم في سانت لويس بولاية ميسوري.

يضيف بائعو معدات الشبكات قدرات رقمية تشبه التوأم إلى أجهزتهم. اكتساب Juniper Networks مؤخرًا للضباب يلتقط ويصمم تلقائيًا الخصائص المختلفة للشبكة التي تُعلم الذكاء الاصطناعي وتحسينات الجهاز. وبالمثل ، تعمل وحدة التحكم في شبكة Cisco كوسيط بين البنية التحتية للأعمال والشبكة.

قال Balaji Venkatraman ، نائب رئيس إدارة المنتجات ، DNA ، Cisco ، إن ما يميز التوأم الرقمي عن أدوات النمذجة والمحاكاة المبكرة هو أنه يوفر نسخة رقمية طبق الأصل من الشبكة ويتم تحديثه عن طريق بيانات القياس عن بعد الحية من الشبكة.

قال فينكاترامان: “مع إدخال وحدات التحكم في الشبكة ، أصبح لدينا رؤية مركزية لبيانات القياس عن بُعد على الأقل لجعل التوائم الرقمية حقيقة واقعة”.

ومع ذلك ، ستحتاج ممارسات هندسة الشبكات إلى تطوير ممارساتها وثقافاتها للاستفادة من التوائم الرقمية كجزء من مهام سير العمل. أخبر Toussaint من Gartner VentureBeat أن معظم فرق هندسة الشبكات لا تزال تنشئ مخططات بنية شبكة ثابتة في Visio.

وعندما يتعلق الأمر بطرح معدات جديدة ، فإنهم إما يختبرونها في بيئة حية باستخدام معدات مادية أو “يفعلون شيئًا رعاة البقر ويختبرونه في الإنتاج ويأملون ألا يفشلوا” ، على حد قوله.

على الرغم من أن التوائم الرقمية للشبكة بدأت في محاكاة بعض عبء العمل التجريبي هذا ، إلا أن توسان قال إن الاختبار الفعلي لأداء أجهزة الشبكات المتطورة التي تتضمن شرائح ASIC و FPGA و TPUs المتخصصة سيظل أمرًا بالغ الأهمية لبعض الوقت.

التحول الثقافي مطلوب

في النهاية ، يتوقع توسان أن تتبنى فرق الشبكات نفس ممارسات devops التي ساعدت في تسريع عمليات تطوير البرامج واختبارها ونشرها. سوف تسمح التوائم الرقمية للفرق بإنشاء وإدارة تطوير واختبار صناديق الحماية للشبكة كرمز يحاكي سلوك بيئة النشر المباشر.

لكن التحول الثقافي لن يكون سهلاً بالنسبة لمعظم المنظمات.

قال توسان: “تميل فرق الشبكة إلى الدخول وإجراء تغييرات ، ولم يتبنوا مطلقًا منهجيات devops”.

إنهم يميلون إلى تتبع إعدادات التكوين على الملفات النصية أو الخرائط المرسومة في Visio ، والتي توفر فقط تمثيلاً ثابتًا للشبكة الحية.

قال: “لم تكن هناك أدوات فعلاً للقيام بذلك في الوقت الفعلي”.

لقد كان الحصول على خريطة الشبكة عملية يدوية تستغرق وقتًا طويلاً للغاية يكرهها مهندسو الشبكات ، لذلك يريدون تجنب القيام بذلك أكثر من مرة. نتيجة لذلك ، نادرًا ما يتم تحديث هذه الخرائط.

يرى توسان التوائم الرقمية كخطوة وسيطة حيث تستخدم الصناعة المزيد من الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي لأتمتة المزيد من جوانب توفير الشبكة وإدارتها. من المرجح أن يكون مديرو الأعمال أكثر حماسًا من خلال الشبكات الأكثر مرونة وقابلية للتكيف التي تواكب أفكار الأعمال الجديدة أكثر من الخريطة المحدثة ديناميكيًا.

ولكن في غضون ذلك ، ستساعد التوائم الرقمية للشبكة الفرق على تصور وبناء الثقة في توصياتهم مع تحسن هذه التقنيات.

قال توسان: “في غضون خمس أو عشر سنوات أخرى ، عندما تصبح الشبكات مؤتمتة بالكامل ، تصبح التوائم الرقمية أداة أخرى ، ولكن ليس بالضرورة شيئًا لا بد منه”.

قال توسان إن هذه التوائم الرقمية للشبكة المبكرة مناسبة لفحص التكوينات ، لكنها كانت محدودة في قدرتها على التعامل مع مشكلات أكثر تعقيدًا. قال إنه يحب اعتباره مشابهًا لكيفية استخدام خرائط Google كنوع من التوأم الرقمي لرحلتنا إلى العمل ، وهو أمر جيد في التنبؤ بالطرق المختلفة في ظل ظروف حركة المرور الحالية. لكنه لن يخبرك عن تأثير الرحلة على إطارات سيارتك أو تأثير الرياح على الديناميكا الهوائية لسيارتك.

هذا هو الجزء الأول من سلسلة من جزأين. في الجزء الثاني ، سنحدد مستقبل التوائم الرقمية وكيف تجد المؤسسات حلولًا للقضايا الموضحة هنا.

مهمة VentureBeat هي أن تكون ساحة المدينة الرقمية لصناع القرار التقنيين لاكتساب المعرفة حول تكنولوجيا المؤسسات التحويلية والمعاملات. اعرف المزيد عن العضوية.

Leave a Comment