Microsoftグローバルネットワークは、80以上のAzureリージョンにまたがるMicrosoftのデータセンターを互いに、また世界中の顧客とつなぐ広域ネットワーク(WAN)です。 50万マイル以上にわたり、世界最大級のバックボーンネットワークの一つです。
毎日、顧客はMicrosoft Azure、Bing、Dynamics 365、Microsoft 365、XBOXなどのサービスに数兆件のリクエストを送っており、即時の信頼性とレスポンス性を期待しています。 世界中に戦略的に配置された大規模なエッジノードのメッシュがバックボーンを顧客とつなぎ、その需要に応える可用性、容量、柔軟性を提供します。
この記事では、Microsoftがどのようにグローバルネットワークを構築し運用しているかを解説し、どのようにしてワークロードに対して一貫性のある高性能なクラウド体験を提供しているか理解してもらえます。
グローバルルーティングと相互接続
顧客トラフィックが戦略的に配置されたエッジノードを通じてグローバルネットワークに入ると、バックボーンを越えて最適化されたルートを通過します。 これらのエッジノードは、190以上の場所にある数千の接続を通じて、4,000以上のユニークなインターネットパートナー(ピア)と相互接続しており、これがMicrosoftの相互接続戦略の基盤となっています。
ロンドンから東京へ、ワシントンDCからロサンゼルスへと接続するにせよ、レイテンシ、ジッター、パケットロス、スループットはネットワークのパフォーマンスに影響を与えます。 Microsoftでは、トランジットリンクの代わりにダイレクトインターコネクトを選択し、使用しています。 このアプローチにより、対称的な応答トラフィックが保証され、ホップやピアリングパーティー、経路を最小限に抑えて、できるだけ短くシンプルに保つことができます。
例えば、ロンドンから東京のサービスにアクセスすると、インターネットトラフィックはロンドンのエッジの一つに入り、Microsoft WANを経由してフランスを経て、ヨーロッパとインド間の Trans-Arabia 経路を経て、サービスがある日本へと流れます。 応答トラフィックは、対称になります。 このデータ移動は コールドポテトルーティングと呼ばれます。 トラフィックは引き継がれる前にできるだけ長くMicrosoftネットワークに留まります。
Microsoft サービス間のすべてのトラフィックはグローバルネットワーク上に留まるのでしょうか? はい、データセンター間の通信、Microsoft Azure内、またはVirtual Machines、Microsoft 365、XBOX、SQLデータベース、ストレージ、仮想ネットワークなどのMicrosoft サービス間の通信は、グローバルネットワーク内でルーティングされ、パブリックインターネットを経由することはありません。 このルーティングにより、最適なパフォーマンスと整合性が保証されます。
マイクロソフトのクラウドおよびオンライン サービスの劇的な成長を促進しつつ、一貫した高水準のサービス レベルを維持するためには、メトロ、地上、海底の各経路でファイバーの容量と多様性への莫大な投資が不可欠です。
グローバル ネットワークでは最近、以下の追加が行われました。
MAREA 海底ケーブル。 スペインのビルバオと米国バージニア州バージニア ビーチの間の海中を結ぶ、業界初のオープン ライン システム (OLS) です。
米国ニューヨークとアイルランドのダブリン間のAEC。
日本の東京と米国オレゴン州ポートランド間の New Cross Pacific (NCP)。
接続サービス
グローバルネットワークの上に高度なオーバーレイアーキテクチャを構築することも可能です。 Azureは、地域間の仮想ネットワークピアリング、ハイブリッドおよびクラウド内のポイント・トゥ・サイトおよびサイト・ツー・サイトアーキテクチャ、そしてグローバルなIPトランジットシナリオにまたがる接続サービスのポートフォリオを提供しています。 データセンターやネットワークをAzureに接続したり、大規模なデータ取り込みやトランジットニーズをサポートする場合は、ExpressRouteやExpressRoute Directなどのオプションから選択できます。 これらのオプションでは、最大 100 Gbps の帯域幅が、世界中のピアリングの場所で Microsoft グローバル ネットワークに直接提供されます。
ExpressRoute Global Reach は、サービスプロバイダーのWAN導入を補完し、世界中のオンプレミスサイトを接続します。 グローバル事業を展開している場合、ExpressRoute Global Reachを使い、Microsoftのグローバルネットワークを利用して、あなたの希望するローカルサービスプロバイダーと連携して、すべてのグローバル拠点を接続できます。 Azure Virtual WANを使うことで、クラウドベースのWANを多くの支店に拡張できます。 SDWANやVPNデバイス(Customer Premises Equipment、CPE)を使い、使いやすさと自動化された接続・設定管理機能を備え、支店をMicrosoftのグローバルネットワークにシームレスに接続できます。
グローバル仮想ネットワークピアリングは、2つ以上のAzure仮想ネットワークをリージョン間でシームレスに接続します。 ピアリングされた仮想ネットワークは、見かけ上 1 つのネットワークとして機能します。 Microsoftのバックボーンインフラは、同じ仮想ネットワーク内の仮想マシン間でトラフィックをルーティングするのと同様に、プライベートIPアドレスを介してトラフィックをルーティングします。
ソフトウェア定義ネットワーク管理
世界有数のクラウドプロバイダーの一つであるMicrosoftは、高性能なグローバルインフラの構築と管理において豊富な洞察と専門知識を持っています。
また、一連の厳格な運用原則を遵守します。
ネットワークの各層にわたって最高レベルのスイッチ ハードウェアを使用する。
エンド ユーザーにまったく影響を与えずに新しい機能をデプロイする。
更新プログラムのロールアウトは、全体的な安全性と信頼性を確保しながら、できるだけ早く完了させる。 週単位ではなく時間単位。
包括的なクラウドベースの監視と完全自動化の故障軽減を活用しましょう。
統一およびソフトウェア定義ネットワーク技術を用いてネットワーク内のすべてのハードウェア要素を制御し、重複を排除し、故障を減らしましょう。
これらの原則は、ホストネットワークインターフェース、スイッチングプラットフォーム、ロードバランサーなどのデータセンターのネットワーク機能から、トラフィックエンジニアリングプラットフォームや光ネットワークを含むWANに至るまで、ネットワークのすべての層に適用されます。
Azureとそのネットワークの指数関数的成長は、人間の直感だけではグローバルなネットワーク運用を管理できなくなるほどに達しました。 ネットワークの長期的、中期的、そして短期的な変化を検証するニーズを満たすために、マイクロソフトでは、実稼働ネットワークを合成的にミラー化およびエミュレートするプラットフォームを開発しました。 ミラー環境を作成し、数百万回のシミュレーションを実行することで、ソフトウェアやハードウェアの変更とその影響をテストし、本番プラットフォームやネットワークにコミットします。