ネットワークエミュレーション：構成要素の問題
ネットワークエミュレーションは、プラットフォームの動作をテストする際の関連技術です。
では、いくつかの事例を見てみましょう。
- 新しいアプリケーションを開発し、ネットワークセグメントを考慮してそのアプリケーションを実際に展開したとき、どのように動作するのか知りたい。
- 新しいアプリケーションが、拠点Aと、利用可能な帯域幅がはるかに小さい拠点Bという、2つの異なる拠点にいる想定ユーザに対して、どのような動作をするのか知りたい。
- 新しいアプリケーションにおいて、帯域幅、損失パケットのレベル、破損パケット、遅延など、異なる50の技術的影響を考えます。
- 特定の帯域幅と技術を持つ通信リンクにおいて、アプリケーションがどのように反応するかを検証します。
- クラウドサービスを契約するか、または複数のクラウドアーキテクチャへの移行を検討しているが、ユーザにどのような性能を提供できるのか知りたい。
- リンクの帯域幅は十分ではないとわかっているが、契約すべきレベルがどの程度であるべきかが正確にわからない。
これらすべての事例は、IT管理者の日々の作業の一部であり、必要な試験を実施することによって対応します。
しかしながら、我々がこれらのテストの実施を考えるとき、ネットワークのシミュレーションかエミュレーションという2つの選択肢が生じます。これらはよく区別されずに使用される2つの概念ですが、実際には非常に異なるものです。
シミュレーション
ネットワークシミュレーションでの基本的な考え方は、システムを使用してネットワークの仮想モデルを作成することです。
結果として得られるモデルには、ワークステーション、電話、サーバ、スイッチ、ルータ、ファイアウォールなど、ネットワークの種類、そのトポロジ、またはそれを構成する機器の構成などを含める必要があります。
初期モデルが定義されたら、実際のネットワークに適用したときに、特定の変更が及ぼす可能性がある影響を、検証するために必要な変更を加えることができます。
ネットワークシミュレータは、仮想モデルと実際のネットワークとの間でほぼ同等の類似性を確保できるという利点があります。
一般的に、高い類似性を達成するためには、高性能のシミュレータを持つことと、モデルの確立と維持に多くの時間を費やすことから始まると考えなくてはなりません。
ネットワークシミュレータの使用は、通常、新しいネットワークデバイスの概念実証、新しいプロトコルを含む効果の実証、または機器の再構成を伴うネットワークソリューションなどに関連しています。
ネットワークシミュレーションのこのトピックに関する詳細を知りたい場合は、こちらのドキュメントを確認して下さい。
エミュレーション
一方、ネットワークエミュレーションを使用すると、ネットワークの動作をコピーまたは再現してテスト環境で置き換えたり複製したりするため、シミュレーションよりも抽象的ではありません。
言い換えれば、エミュレータは、ネットワークセグメントや通信リンクの動作条件を再現することが出来、テストプロセス中に実際のプラットフォームに統合されることを可能にするデバイスです。
次の図は、ネットワークエミュレーションを使用してWANリンクの動作条件を再現する方法を示しています。
説明: WANリンクエミュレータ
引用:
エミュレーションはLANセグメントに適用することができますが、実際にネットワークエミュレーションについて話すとき、それが一般的にはWANリンクのエミュレーションについてであることを理解するべきです。
ネットワークエミュレータを評価していて、LANセグメントをエミュレートする必要がある場合は、エミュレータのマニュアルでそれが実際にLANエミュレーションをサポートできるかを検証する必要があります。ワイヤレスセグメントをエミュレートする場合も同じです。
全てのネットワークエミュレータが、考えられる全てのネットワークテクノロジを網羅するスコープを持つわけではありません。
いったんエミュレータのスコープの問題が解決されても、エミュレータの容量の問題があります。
このように、多くの人が同時にエミュレートできるリンクの数を増やし、理論的には同じデバイスでネットワークプラットフォーム全体をエミュレートできるようになることがわかります。
エミュレータの使用は通常、通信リンクの概念テスト、それらをサポートするネットワークプラットフォームに応じたアプリケーションテストなどに関連しています。
この時点で、一方は仮想ネットワークモデルの作成、もう一方はネットワーク状態を再現するためのデバイスの使用という、ネットワークシミュレーションとエミュレーションの違いが理解できました。
それでは、ネットワークエミュレータのケースと、監視ツールとの関係について検討しましょう。
構成要素の問題
ネットワークエミュレータの設定には、エミュレートするセグメントの動作を説明する特定のパラメータまたは属性があります。
契約上の帯域幅など一般的な属性が必要ですが、待ち時間やパケット損失のレベルなどの要素もより現実的なエミュレーションに必要です。
興味深いことに、これらの構成属性はリンクの動作を説明する要素であり、その多くは障害または障害と見なされます。
また、精度はネットワークエミュレータの最も重要な要素の1つであり、エミュレートするネットワークセグメントを表すすべての要因を正確に再現するエミュレータの能力として理解されています。
製造業者はそれから彼らの製品をこれまで以上に正確なものにすることを期待して、多数の構成要素を含むエミュレータを作るように努力します。
もちろん、エミュレータの構成に含まれる要素は製造元によって異なります。 しかし、ほとんどのエミュレータでは以下のようなものがあります。
| 遅延時間 |
| 利用可能な帯域幅 |
| L消失パケット |
| 重複パケット |
| 破損したパケット |
| パケット送信の遅れの遅延レベル |
| 通信時間納期のジッタや変動 |
これらの要因や、テストの要求事項に応じて、例えばビデオ伝送または無線セグメントに関連するものなど、特定の条件が要求されるかもしれません。
しかし、これらの条件をできるだけ現実に近づけることは必ずしも容易ではありません。
すでに本番環境として稼働しているネットワークについては、もう少し簡単かもしれませんが、これらの状況を測定し、データの履歴を保存してそれに関する統計を生成する作業を行う必要があります。
可能なネットワーク構成を評価している場合はもっと複雑で、時には理論的なデータだけで判断しなければなりません。
構成に対する信頼できるデータを収集することをさらに複雑にさせる1つのポイントとして、それが全時間を通して静的ではないということです。つまり、ネットワークセグメントまたはWANリンクでは、1日のすべての時間または週のすべての曜日でレイテンシが同じではありません。
プラットフォームに関する相応の知識、履歴データの管理、およびそのデータの分析が、ネットワークエミュレータに基づくテスト計画を成功させるために不可欠であることは明らかです。
実際、エミュレータベースのテストにおける大きな目標となる基準があります。それは、テスト環境に現実の状況を取り入れることです。
問題は、それらの実際の状態をどうやって得るかです。
ネットワークエミュレータと監視ツール
Pandora FMSのような汎用モニタリングツールの視覚化機能は、ネットワークの動作に関して必要な知識をすべて提供してくれます。
ここでは、ネットワークデバイス、通信リンク、およびLANセグメント、サーバ、アプリケーション、サービス、さらにはプロセスの動作など、プラットフォームの各要素に関する情報を取得できることをお話しします。
Pandora FMSが持つ監視プラットフォームとしての利点に加え、ネットワークエミュレーションでさまざまなテストシナリオの設定パラメータを定義することができます。
たとえば、通信リンクで使用可能な帯域幅の動作に関する情報が必要だとしましょう。
Pandora FMSを使ってこの情報を得ることができます。これについては、こちらの記事を参照してください。
それでは、消失パケットに関する情報を入手する方法について考えてみましょう。Pandora FMSは消失パケットの情報を取得することができ、こちらの記事ではその方法を説明しています。
そのため我々はすべての構成要素を扱うことができます。
実際のデータを取得してエミュレータを設定する方法を解決したので、あとは結果の測定です。
この問題は、エミュレータがネットワークを再現してテストを可能にするということに基づいていますが、結果を測定するプロセスを確立する必要があります。
たとえば、新しいアプリケーションの動作と、これを本番環境に導入したことによる他のプラットフォームに与える影響を評価しているとしましょう。
エミュレータが設定されテストが実行されたら、関連するサーバのパフォーマンス、他のネットワークセグメントの影響レベルなどのパラメータと同様に、問題のアプリケーションと他のアプリケーションの動作を測定する必要などがあります。
これらのテストを個別に実行する場合は非常に大掛かりな作業が必要になりますが、Pandora FMSのようなインストール済みの監視プラットフォームを使用すれば、はるかに簡単です。
最後に、ネットワークエミュレータを使用したテストスキームの確立では、Pandora FMSのような監視プラットフォームを自然に統合できると言えます。
Pandora FMSについてもっと知りたいですか？監視するデバイスが100台以上ある場合は、次のフォームからPandora FMS Enterpriseスタッフに連絡することができます。 フォーム
また、デバイスの数が少ない場合は、Pandora FMSのオープンソース版を使用することができます。詳しい情報はこちらのリンクにあります。
