Metodologie projektowania sieci – PPDIOO

Typowy przebieg kariery sieciowca wygląda następująco: najpierw zarządzasz siecią, reagując na rozmaite incydenty, potem zaczynasz dodatkowo parać się wdrożeniami i zadaniami implementacyjnymi, a to wszystko po to, aby po paru latach zająć się również projektowaniem sieci. Ta „ścieżka kariery” jest doskonale odwzorowana w metodologiach projektowania sieci zaproponowanych przez Cisco.

W tym artykule przyjrzymy się bliżej starszej z pary dwóch metodologii Cisco – PPDIOO. Porozmawiamy również pokrótce o deliverables takich jak BOM, HLD czy LLD (jeśli znasz dobrze brzmiący polski odpowiednik słowa deliverables to daj znać w komentarzu pod artykułem – ja takiego nie znalazłem). Zaczynajmy.

1. Wstęp

PPDIOO to starsza z dwóch metodologii projektowania sieci. Cisco opracowało je po to, aby wyposażyć nas, inżynierów sieciowych, w modelowy szablon przechodzenia przez kolejne cykle życia sieci. Nie zapominajmy bowiem, że sieci ulegają nieustannemu starzeniu i wymagają z czasem modernizacji oraz usprawnień. Opisywana tu metodologia będzie również pomocna przy wdrażaniu kompletnie nowych rozwiązań. Spójrzmy zatem na wstępie na co się rozwija skrót PPDIOO:

• Prepare
• Plan
• Design
• Implement
• Operate
• Optimize

Tak jak wspomniałem wcześniej, wymienione kroki opisują cykl życia. Możemy to zilustrować następująco:

Jak widać, po fazie Optimize, przechodzimy z powrotem do fazy Prepare.

2. Fazy PPDIOO

Spójrzmy teraz po kolei na każdą z faz.

a. Prepare

W trakcie tej fazy, naszym zadaniem jest ustalenie wymagań organizacyjnych oraz celów biznesowych firmy, w której będziemy później przeprowadzali modernizację/implementację sieci. Na tym etapie powstaje ogólna strategia implementacji oraz towarzyszący jej wysokopoziomowy projekt sieci, który będzie tę strategię spełniał. Identyfikujemy również technologie, które zachcemy użyć w dalszym ciągu. Kluczowe w fazie Prepare jest zbudowanie silnej argumentacji, która usprawiedliwi koszty związane z implementacją zaproponowanego przez nas rozwiązania.

b. Plan

W fazie planowania schodzimy na nieco już głębszy poziom szczegółów. Należy zacząć od doprecyzowania celów biznesowych firmy i wymagań użytkowników, a także zebrać niezbędne informacje na temat warunków fizycznych, w których odbędzie się implementacja. Dokumentujemy zatem informacje na temat budynków, notujemy kluczowe lokalizacje takie jak pomieszczenia ze sprzętem sieciowym itd. 

W dalszej części przechodzimy do scharakteryzowania istniejącej sieci (tzw. Network Assessment), co w efekcie pozwala nam zidentyfikować braki  względem rozwiązania zaproponowanego w fazie Prepare.

Na podstawie zebranych informacji tworzymy następnie plan projektu. Określamy w nim czynności, które należy wykonać w celu opracowania pełnego designu sieci. Identyfikujemy również osoby, które należy w projekt zaangażować. Co ważne, plan projektu musi współgrać na każdym etapie implementacji z wcześniej ustalonymi celami i ramami finansowymi.

c. Design

Czas na crème de la crème – przechodzimy do projektowania. Na tym etapie opracowujemy szczegółowy design sieci na podstawie wymagań technicznych i biznesowych określonych na poprzednich etapach. We właściwie przygotowanym planie musimy uwzględnić takie czynniki jak chociażby: wydajność sieci, skalowalność, niezawodność, redundancja oraz bezpieczeństwo. W całości dokumentacji uwzględniamy również diagramy sieci oraz listy urządzeń wymaganych do implementacji.

W tej fazie przechodzimy od ogółu do szczegółu. Tworzymy zatem wpierw plan wysokopoziomowy (HLD), po którym powstaje plan niskopoziomowy (LLD). W skład całego planu wchodzą również inne dokumenty, opisane w rozdziale trzecim tego artykułu – Project Deliverables.

d. Implement

W fazie implementacji nadchodzi czas aby przekuć przygotowany wcześniej plan na rezultaty. Instalujemy zatem nowy sprzęt sieciowy oraz go konfigurujemy. Nowe urządzenia mogą zastępować stare, bądź po prostu rozszerzać istniejącą sieć. Wszystkie zmiany dokonujemy w ramach wcześniej zaplanowanych i zaakceptowanych okien serwisowych (maintenance windows) tak aby wykluczyć jakiekolwiek przerwy w działaniu sieci. Dobrą praktyką jest dokładne udokumentowanie takich zmian, uwzględniając m.in. czas potrzebny na implementację, plan na odwrócenie zmian w razie niepowodzenia (rollback plan) itd.

Po zakończeniu implementacji należy jeszcze przeprowadzić rozległe testy działania sieci. Ich zadaniem jest stwierdzenie, czy wdrożone rozwiązanie spełnia wcześniej postawione cele. Weryfikujemy zatem parametry działania sieci, redundancję itd.

e. Operate

Po wdrożeniu sieci czas na przejście w tzw. BAU – czyli Business as Usual. Terminem tym określamy stabilny stan infrastruktury, w którym zespół Operations monitoruje ją i naprawia bieżące usterki. W tej fazie nie następują żadne nowe wdrożenia. Do zadań na tym etapie należy ponadto aktualizowanie oprogramowania urządzeń sieciowych. 

W fazie Operate trzeba również zadbać o właściwy monitoring urządzeń sieciowych oraz zbierać na bieżąco dane dotyczące działania sieci. Posłużą nam one w kolejnej fazie.

f. Optimize

Faza optymalizacji sieci to przede wszystkim proaktywne wykrywanie potencjalnych zagrożeń i poprawianie ich. Przydatne w tym procesie będą dane dotyczące działania sieci, zebrane w poprzedniej fazie. Rosnąca z czasem ilosć problemów i/lub zmieniające się wymagania biznesowe oraz technologiczne prowadzą ostatecznie do wniosku, że należy zaktualizować design sieci. I przechodzimy tym samym znów do fazy Prepare. Historia zatoczyła koło.

3. Project Deliverables

W trzeciej fazie cyklu PPDIOO (Design) naszym zadaniem jest przygotowanie dokumentacji, która będzie nas prowadziła przez cały proces implementacji. Dokumenty, które powstają na tym etapie to m.in.:

a) High-level design (HLD)

HLD to dokument, który opisuje wymagania biznesowe i techniczne zebrane na etapie Prepare. Uwzględnia on również sugerowaną architekturę nowego rozwiązania. Dokument ten nie zawiera szczegółowych informacji takich jak subnety IP, VLANy, ACLki.

b) Low-level design (LLD)

Na podstawie HLD tworzony jest LLD. W dużych firmach powszechna jest praktyka pisania tych dwóch dokumentów przez dwie różne osoby. LLD rozszerza informacje zawarte w HLD o niezbędne szczegóły takie jak topologia sieci, urządzenia, które zostaną użyte, wersje systemów operacyjnych, adresację IP, design VLANów, rozwiązania routingowe czy bezpieczeństwo sieci.

c) Bill of materials (BOM)

BOM to lista wszystkich urządzeń potrzebnych do wdrożenia, wraz z informacjami takimi jak oznaczenia poszczególnych modeli (part numbers) ich ilości i opisy.

d) Network migration plan (NMP)

NMP to dokument opisujący szczegółowy plan migracji sieci od obecnego rozwiązania do docelowego. NMP jest integralną częścią LLD.

e) Network implementation plan (NIP)

Przy małych wdrożeniach będziemy mieli do czynienia z jednym dokumentem NIP, przy większych – z kilkoma. Każdy taki dokument opisuje szczegółowo, krok po kroku zmiany, które zostaną wprowadzone w istniejącej sieci. Zawieramy tam takie informacje jak czas implementacji, plan w razie niepowodzenia itp.

f) Network ready for use test plan (NRFU)

Ostatni dokument, czyli NRFU, to ramowy plan sprawdzenia czy zaimplementowane rozwiązanie spełnia postawione przed nim cele. Plan ten powinien zawierać m.in. testy przepustowości, redundancji oraz bezpieczeństwa.

4. Podsumowanie

Mam nadzieję, że informacje zawarte w tym artykule będą dla Ciebie przydatne. Opracowanie to powstało na podstawie książki CCDA 200-310 Official Cert Guide, którą to gorąco polecam.

Zauważ, że bardzo często kariery sieciowców rozwijają się w kolejności odwrotnej to opisanych faz PPDIOO. Zazwyczaj zaczynamy od Operate, później mamy do czynienia z Implement, a dopiero wtedy gdy jesteśmy już naprawdę doświadczeni, przychodzi czas na Design.