ホワイト ペーパーCisco Unified Wireless Network - 大企業の WLAN の TCO を削減要旨このホワイト ペーパーでは、Cisco® Unified Wireless Network、特に Cisco Catalyst® 6500 シリーズ ワイヤレス サービス モジュール（WiSM）について説明し、統合されていない個別の WLAN スイッチ ソリューションと比較した場合の Total Cost of Ownership（TCO; 総所有コスト）を示します。また統合型アプローチでは、5 年間で継続的な運用コストとサポート費用をどれほど節約できるか、生産性の損失をどれほど食い止められるかを詳しく検証します。 課題IEEE 802.11 ベースの WLAN が導入され始めてから 6 年、WLAN が企業向けネットワーキング テクノロジーの主流として成熟しつつあることは明らかです。あらゆる規模の企業で、WLAN による競合上および生産性のメリットが証明されつつあります。社員数 1000 人以上の 600 社以上を対象に Sage Research が 2005 年に実施した調査によると、60% 近くの企業が今後 1 年以内に WLAN インフラストラクチャを展開または拡張する予定であると回答しています。重要性という点では、侵入検知テクノロジーに次いで第 2 位でした。このような成長に伴い、無線ネットワークには有線ネットワークと同程度のスケール、耐障害性、セキュリティが求められています。 WLAN の展開は、ワークグループからキャンパス規模のネットワークにまで発展しました。このように大規模なインストレーションを管理するため、企業は独立型のインテリジェント アクセス ポイントから中央集中型の WLAN コントローラ ソリューション（別名ワイヤレス スイッチ）へと転換し、設定と管理を簡素化しています。集中管理ソリューションでは、アクセス ポイントの自動検出と設定が可能になるため、展開が容易になります。無線運用も効率化されました。アクセス ポイントから収集したデータを中央のコントローラで解析し、そのデータを利用して RF 環境を調節すれば、ネットワークの性能低下や、中断の原因となるカバレッジ ホールやデッド スポットを回避することができます。 WLAN の集中管理によるメリットは明らかです。Voice-over-WLAN やロケーションベース サービスといった高度なアプリケーションの採用によって、WLAN の展開規模が急速に大型化していくと、集中管理はますます重要になるでしょう。WLAN によって実現するこれらのアドバンスト サービスは、企業全体に展開して、遅延に影響されやすい音声アプリケーションのシームレスなカバレッジや、高速でセキュアなローミングを実現することが強く望まれます。キャンパス展開から全社規模の広範囲な展開に移行する場合、企業は WLAN の TCO をできるだけ低く抑えるという新たな課題に直面することとなります。 WLAN の新たな段階 - レイヤ 2/3 のスイッチングおよびルーティング インフラストラクチャとの統合ネットワーキング インフラストラクチャにアドバンスト サービスを統合するという考えは、新しいものではありません。シスコシステムズは従来、Voice over IP（VoIP）、統合セキュリティ、管理およびアプリケーション指向ネットワーキングなど、主要なアドバンスト サービスをレイヤ 2/3 のスイッチングおよびルーティング プラットフォームに統合することで、業界をリードしてきました。Cisco Catalyst 6500 プラットフォームへの統合によって、いくつかのメリットがもたらされます。展開の簡素化、管理の効率化、アップグレードの高速化、そしておそらく最も重要な点として、高い信頼性です。また統合によって、バックボーン、電力、ファンには共通のインフラストラクチャが提供されるので、コストをさらに削減できるというメリットもあります。 独立型アクセス ポイントから集中型の WLAN コントローラへ移行することで、WLAN テクノロジーとネットワーク アーキテクチャは大きく進歩しました。進歩の次の段階として、必然的に、レイヤ 2/3 スイッチング インフラストラクチャとの統合が現在の中心課題となっています。企業全体を対象とする広範囲の WLAN 展開によって、レイヤ 2/3 の有線インフラストラクチャへ無線機能を統合するための技術開発が推進されています。この機能の統合により、ネットワークの帯域幅、セキュリティ、冗長性、および管理機能を利用して、拡張のための強力なプラットフォームが提供されます。シスコは業界に先駆けて、Cisco Catalyst 6500 ワイヤレス サービス モジュール（WiSM）による次世代型の WLAN ソリューションを発表しました。 Cisco Catalyst 6500 シリーズ WiSM は、集中型のセキュリティ ポリシー、ワイヤレス Intrusion Prevention System（IPS; 侵入防御システム）機能、定評ある RF 管理機能、Quality of Service（QoS; サービス品質）、および WLAN 対応のレイヤ 3 高速セキュア ローミングを提供します。Cisco WiSM を使用すると、無線ネットワークでも従来の有線ネットワークと同様の拡張と管理が可能になり、WLAN の拡張や管理に必要な制御、セキュリティ、冗長性、信頼性を得られます（図 1）。 
図 1 Cisco Unified Wireless Network：Cisco Catalyst 6500 ワイヤレス サービス モジュール Cisco WiSM は、既存の Cisco Catalyst 6500 シリーズ エンタープライズ ネットワークとスムーズに統合し、新開発の Lightweight Access Point Protocol（LWAPP）規格を使用して、レイヤ 3 ネットワークでアクセス ポイントとモジュール間のセキュアな接続を確立します。このプロトコルは、重要な WLAN の設定と管理機能を自動化し、コスト効率に優れた WLAN 運用を実現します。 Cisco WiSM は、Cisco Catalyst 6500 シリーズの豊富なインテリジェント ネットワーク サービスをワイヤレス エッジまで拡張します。また、Cisco Catalyst 6500 シリーズのハードウェア ベースおよびソフトウェア ベースのインテリジェント スイッチング サービスをすべて使用し、Firewall Services Module（FWSM）、Intrusion Detection Services Module（IDSM）、Network Analysis Module（NAM）、IPSec VPN Services Module（VPNSM）など、Cisco Catalyst 6500 シリーズの統合サービス モジュールとの相互運用をサポートしています。 Cisco Catalyst シャーシには、1 つまたは複数の Cisco WiSM モジュール、Supervisor Engine 720 モジュール、冗長電源装置、ファンに加えて、上記の統合サービス モジュールを搭載できます。各モジュールは完全冗長バックプレーンを介して通信し、ホットスワップに対応するとともに、メンテナンスも容易です。 この次世代型ソリューションは、WLAN の物理トポロジーを変更するだけでなく、企業に多大なメリットをもたらします。このあとでは、統合ソリューションをオーバーレイ ソリューションと比較した場合の大幅な TCO 削減効果について、具体的に説明します。 導入費用は TCO のごく一部一般に IT テクノロジーの初期導入費用は、5 年間の TCO の 20% 程度にしか相当しません。残りの 80% のコストは、継続的なアップグレード、メンテナンス、およびサポートのために費やされるのですが、新しいテクノロジーを導入する初期段階では見過ごされがちです。新しいテクノロジーを小さい規模で試験的に展開する場合は、パラレルなインフラストラクチャが適当に思えても、このパラレル インフラストラクチャの維持にかかる継続的な所有コストは、成熟した機能を広範囲で展開する場合に無視できない影響を及ぼします。TCO は、直接費用、間接費用という 2 つのカテゴリに大別されます。それぞれのカテゴリには、簡単に分析できる各種のサブカテゴリがあります。 非統合ソリューションを大規模に展開する場合の間接費用非統合のアーキテクチャを使用して大規模な WLAN を展開する場合、多くのステップが個別に必要となるため、ネットワークをオンラインにするまでに何週間もかかる可能性があります。 このプロセスは、サイト調査を実施してアクセス ポイント数を決定することから始まります。手動で行うにしても RF プランニング ツールを使用するにしても、必要なアクセス ポイント数を決定するためにはこの手順が欠かせません。この結果によって、必要な WLAN スイッチの台数も導き出されます。スイッチごとに、電力とファンに関する要件を算出する必要もあります。次の課題は、ネットワーク上でスイッチを接続する適切な場所を特定することです。ラック スペースの不足のためにスイッチをさまざまな場所に分散せざるを得ない場合、状況はさらに複雑になります。既存のラックに十分な空きスペースがない場合は、ラックを追加する必要が生じることもあります。その場合、ラック自体の追加コストと設置スペース確保のコストが余分に必要になるだけでなく、ワイヤリング クローゼットやデータセンターで、機器の増設に対応する電力とファンを十分に供給できるかどうかという問題が発生します。 インストレーション作業は、WLAN コントローラをインフラストラクチャに物理的に接続することから始まります。これには、有線スイッチング インフラストラクチャへのダウンストリーム接続やアクセス ポイントへの直接接続（Power over Ethernet [PoE] の場合）だけでなく、ファイアウォール、VPN、IDS といった重要なセキュリティ コンポーネントをはじめとする各種ネットワーク コンポーネントを含む、有線インフラストラクチャへのアップストリーム接続が必要となります。 次は設定作業です。モビリティ グループ、Access Control List（ACL; アクセス コントロール リスト）といった重要な無線パラメータを決定し、入力しなければなりません。オーバーレイ ソリューションでは、有線インフラストラクチャ（特にファイアウォールや ACL などの既存のセキュリティ システム）に対する物理インターフェイスの設定作業に、かなりの時間を要します。 非統合ソリューションにおけるもうひとつの考慮事項は、メンテナンス費用です。これには、サポート契約料や人件費といった直接的な購入費用が含まれます。マルチベンダー ソリューションの場合、サポートに関しては各ベンダーと個別に契約しなければなりません。この費用は、ベンダーのサポート プログラムによっては非常に高くなる場合もありますが、一般的には、ソフトウェアのアップグレードの取得、電話と E メールでのサポート、機器の交換のために、1 年間で購入費用の 12 ～ 18% が必要です。WLAN の機能や規格は急速に進歩しているので、年に 3 ～ 4 回のソフトウェア アップグレードを予定しておく必要があります。その結果、設定変更のためにネットワークをオフラインにすることで、貴重な生産性が失われる場合があります。 不測のダウンタイムによる間接費用上記の直接費用については、簡単に予測して把握することができます。ただし、これらは通常、TCO のわずかな部分を占めるにすぎません。オーバーレイ ソリューションでもっと重大な結果を招くのは、ハードウェアの追加とネットワークの複雑さのために不測のダウンタイムが増えることです。どれだけ慎重に導入プランニングを行い、管理ツールを購入し、IT スタッフのトレーニングに投資したとしても、ネットワークの複雑さによる不測のダウンタイムは避けられません。発生するダウンタイムには、パフォーマンスの低下と完全な停止の 2 種類があります。前者はそれほど大きな問題ではないように思えますが、これらは両方とも、企業の生産性と収益性に致命的な悪影響を及ぼします。ホットスポット WLAN ネットワークの場合、移動中のユーザがネットワークにアクセスを試みて失敗すると、ネットワークをダウンさせているサービス プロバイダーに対して不満が生じます。ユーザは不満ながらも、次にサービスが必要になった時点で、もう一度接続を試みるかもしれません。しかし、いつ接続しても時間がかかるようでは、ユーザはおそらく別のサービスに乗り換えてしまうでしょう。 ダウンタイムのコスト（収益の損失と社員の生産性の損失）に関する詳しい調査が、複数のアナリスト機関によって行われています。Infonetics 社が北米の大企業を対象に実施した 2005 年の調査から、ダウンタイムがいかに高くつくかがわかります（図 2）。 
図 2 ネットワーク機器のダウンタイムによる 1 年間の生産性および収益の損失 図 2 から、ネットワーク機器の障害に起因する年間のダウンタイム コストが、どの業種でも数百万ドルに相当することがわかります。この数字には、ケーブル接続の問題や人為的エラーは含まれていません。ただし、これらの問題もオーバーレイ ソリューションによって生じるネットワークの複雑さに起因するため、ダウンタイムによる財政的な影響はさらに大きくなります。 非統合ネットワークでは、ネットワーク停止の大部分はネットワークの複雑さだけではなく、管理者がパフォーマンス問題や機器障害の根本的な原因をトラブルシューティングするために費やす時間の長さにも起因すると考えられます。複数のベンダーが関与する場合、管理者が自分で問題の原因を突き止めなければならないケースが少なくありません。この作業だけで、ケーブルを追跡したり、ベンダーに電話したりするために何時間も費やされる場合があります。ネットワークがダウンして生産性と収益性が損なわれるだけでなく、IT 管理者が生産性を向上させるための IT プロジェクトに専念できなくなるので、損失はますます大きくなります。 サンプル WLAN によるケース スタディこのホワイト ペーパーで使用する TCO モデルは、北米にある大手メーカーをベースとしています。Fortune 100 に名を連ねるこの大企業は、本社のほかに全米に散らばる複数の工場を所有しています。本社には事務部門と製造部門があり、約 5000 人の社員が勤務しています。その他の工場は、1500 ～ 2500 人の規模です。 社員はノート型パソコンを使用しています。製造現場では、バーコード スキャナやポータブル プリンタなど、業務固有のデバイスが使用されています。製造現場では、Cisco Wireless IP Phone 7920 も使用しています。この企業は今後 1 年以内に、事務部門で Voice-over-WLAN 機能を導入する予定です。 IT 部門は本社に集中していますが、各地の工場にも少人数の IT スタッフが常駐しています。ネットワークは IP ベースで、QoS に対応しています。リモートの社員は、IPSec VPN を介してネットワーク リソースにアクセスします。 お客様の要望有線ネットワークでサポートされているすべてのアプリケーションを、WLAN ネットワークで利用できることがお客様の要望です。本社オフィスでは、有線ネットワークを無線ネットワークに置き換えるのではなく、拡張機能として無線ネットワークで補強します。工場では、配線の難しさとコストのため、無線ネットワークを主な通信手段とする予定です。製造部門における回線の移動、追加、変更に伴う複雑さを軽減するとともに、迅速な再設定が可能になることから、無線ネットワークの速さと柔軟性が強く求められています。オフィスと製造現場を頻繁に行き来する技術部門や製造部門などの作業工程管理者からは、すばやく簡単に連絡を取る必要があることから無線 VoIP に対するニーズが生じています。また工場内部では携帯電話のカバレッジが不十分なため、無線 VoIP ソリューションが望まれます。その他の要望は次のとおりです。
TCO モデルの詳細検証するソリューションは、非統合の WLAN コントローラ ソリューションと、Cisco Unified Wireless Network ソリューションの 2 つです。ネットワークは今後、広範囲の無線カバレッジを提供することになると思われるので、TCO 分析では 5 年にわたる事実上のコストを調べます。RF プランニング ツールを使用して概算したところ、初期段階では、本社およびいくつかの製造工場に 500 のアクセス ポイントを配置すべきであるという結果が得られました。1 年以内に Voice-over-WLAN を導入し、その他の製造工場にもワイヤレスを導入する予定なので、年ごとに 30% の成長率が見込まれます。この企業にはすでに、Cisco Catalyst 6509 スイッチで構成された拡張有線インフラストラクチャが備わっています。ただし、これらのスイッチは Supervisor Engine 720 モジュールをサポートしていません（スイッチごとに平均して 4 つの空きスロットがあります）。インストレーションは、無線テクノロジーに詳しい IT 管理者が管理します。管理者に支払われる給与総額は年間約 91,000 米ドルです。 直接費用この TCO モデルにかかる直接費用には、初期のケーブル接続と設定、メンテナンスとアップグレード、施設のスペースとファンが含まれます。図 3 に示すように、Cisco Unified Wireless Network ソリューションはコスト面で 33% 有利です。これは、比較対象となっているソリューションでは、サポートとメンテナンスの年間契約が高くつくことが主な原因です。 
図 3 ソリューションの TCO の比較（5 年間） Catalyst 6509 スイッチをアップグレードして WiSM をサポートするには、Cisco Catalyst Supervisor Engine 720 モジュールを購入しなければなりませんが、それでも Cisco Unified Wireless ソリューションはコスト的に非常に有利です。 間接費用間接費用を比較すると、2 つのソリューションの明暗はさらに分かれます（図 4）。 
図 4 間接費用の比較 生産性の損失だけを考慮した控えめなモデルを使用しても、シスコの統合型ソリューションはコストの面で倍以上有利です。シスコのソリューションでは、計画的なダウンタイムが減少します。Cisco Catalyst 6500 プラットフォームにはCisco WiSM が統合されているため、無線ネットワークをオフラインにしなくてもソフトウェア アップグレードを受信できます。不測のダウンタイムに関しては、継続的な TCO のなかに大きな違いとして現れます。Cisco WiSM を統合すれば、ケーブル接続のリスクが減少し、障害復旧時間が短縮するため、ネットワークのアベイラビリティは 99.995% まで改善されます。 図 5 に、直接費用と間接費用の両方を含めた TCO の差を示します。 
図 5 直接費用と間接費用による TCO の比較 総合的に見ると、統合による全体的なメリットは、5 年の償却期間で約 50% の TCO 削減につながります。このモデルは控えめなもので、ネットワーク アベイラビリティの向上による企業収益の増加は計算に入れていません。ネットワークのダウンタイムに影響される収益力のある社員数を考慮して、このモデルをさらに精緻化すれば、統合ソリューションの多大なメリットがさらに明らかになるでしょう。 まとめWLAN は企業に定着しつつあります。ロケーション ベース サービス、Voice-over-WLAN などの新しいアプリケーションによって、広範な展開がさらに促進されることが見込まれます。大規模な展開では、設定と継続的なソフトウェア アップデートを簡素化するために、集中管理が必要となるのは明らかです。ただし、WLAN が新たな成熟の段階に達すれば、全体的な TCO の管理に関しても新たな課題が発生します。無線コントローラ機能のレイヤ 2/3 スイッチ ネットワークへの統合は、直接費用と間接費用の両方で、コスト削減の可能性をもたらします。企業の最終的な収益に対してハード面でのメリットがあれば、より生産的な IT プログラムへの投資が可能になります。さらに重要なのは、社員、顧客、および提携先にもたらされるソフト面でのメリットです。無線ネットワークのアベイラビリティを可能なかぎり高めれば、社員の生産性が維持されます。また顧客や提携先では、社員との連絡が取れない、必要な情報が検索できないといった不満が解消されます。ネットワークの停止は、最終的に企業の信用やイメージを損ないかねません。Cisco WiSM は、Cisco Wireless LAN Controller のあらゆるメリットを提供するとともに、信頼性の高いレイヤ 2/3 スイッチング ネットワークへの WLAN 機能の統合を可能にします。 広範囲に及ぶ大規模な展開を前提に設計された Cisco WiSM は、機器の扱いやすさ、インストレーションとアップグレードの簡素化、ダウンタイムの大幅な短縮を通じて、TCO の回収に大きく貢献します。このソリューションにより、IT 管理者は既存の知識、トレーニング、およびインフラストラクチャをフルに活用して、全社規模の WLAN をコスト効率よく実装することができます。 |
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Cisco Unified Wireless Network - 大企業の WLAN の TCO を削減