Negli ultimi anni, Software Defined Networking (SDN) è stato un passo chiave nel settore delle reti di computer/IT. Oggi, sempre più aziende stanno discutendo di SDN per sfruttarlo per i loro piani di crescita aziendale e futuri. Il motivo è che SDN riduce CAPEX (spese in conto capitale per apparecchiature di rete) e OPEX (spese operative e di manutenzione) di una rete, ed è ciò che ogni azienda nel settore delle reti vuole alla fine della giornata.
Questo ci porta alla domanda:cosa c'è di così speciale nell'SDN che le reti esistenti o legacy non sono in grado di offrire?
Fondamentalmente, le reti tradizionali non sono in grado di far fronte e soddisfare gli attuali requisiti di rete come scalabilità dinamica, controllo e gestione centralizzati, modifiche o esperimenti al volo, configurazioni manuali soggette a errori minori su ciascun nodo di rete, gestione del traffico di rete (che è notevolmente aumentato a causa del boom dei dati mobili) e il traffico di virtualizzazione dei server nei data center.
Inoltre, le reti tradizionali sono strettamente accoppiate con elementi di rete molto costosi che non offrono alcun tipo di apertura o capacità di personalizzare gli interni. Per affrontare tali problemi, le comunità open source si sono riunite per definire un approccio di rete per il futuro. Ed è così che è nato il concetto di SDN.
Come approccio, SDN si sta evolvendo nel tempo. Parlando di implementazione, come suggerisce il nome, SDN è implementato tramite software.
Poiché SDN è un livello software, offre vantaggi quali sforzi manuali ridotti, scalabilità dinamica e gestione centralizzata dei dispositivi di rete. Per comprendere meglio, considera quanto segue:nelle reti tradizionali, ogni dispositivo di rete nell'azienda o nel data center viene configurato manualmente, cosa che non solo è soggetta a errori, ma richiede anche una riconfigurazione manuale (un'attività molto noiosa e dispendiosa in termini di tempo) ogni volta che c'è un cambio di rete.
SDN, d'altra parte, mira ad avere una visione olistica della rete:puoi configurare/monitorare/risolvere i problemi dei dispositivi di rete con facilità dal punto centrale, evitando molto lavoro manuale, risparmiando così tempo e denaro nel processo.
Poiché il livello software è virtuale, aiuterebbe a virtualizzare le reti che verranno create in cima. Queste reti virtuali sono mappate su reti fisiche esistenti. La virtualizzazione della rete era estremamente necessaria poiché la virtualizzazione dei server ha portato una rivoluzione nel settore IT per virtualizzare le entità di storage e di elaborazione, cosa che ha svolto un ruolo chiave nell'utilizzo efficiente delle risorse. Allo stesso modo, gli elementi di rete nelle reti tradizionali sono molto costosi con infinite funzionalità, ma tali funzionalità non venivano utilizzate completamente e questo è il problema che SDN mira a risolvere.
SDN al suo interno e come one-liner, non è altro che la separazione del piano di controllo dal piano dati (o piano di inoltro) negli elementi di rete tradizionali (switch, router).
Per chi non lo sapesse, il piano di controllo è la logica intelligente nelle apparecchiature di rete che controlla come viene gestito e gestito il traffico dati (che colpisce l'apparecchiatura). Il piano dati è invece il piano di inoltro che gestisce l'inoltro/manipolazione/eliminazione del traffico dati di rete. Puoi anche capire il piano di controllo e il piano dati qui.
Con questa separazione, l'intelligenza centrale degli elementi di rete (cioè il piano di controllo) può essere spostata in una posizione centrale che di solito porta uno dei seguenti moniker:"sistema di controllo", "controllore" o "sistema operativo di rete".
Il diagramma seguente mostra come, in caso di switch, SDN realizzerà la separazione del piano di controllo nel controller.
La separazione del controllo ha molti vantaggi come:
- Gestione centrale :puoi configurare, monitorare e risolvere i problemi della rete e puoi anche ottenerne una visione completa (topologia di rete) dal controller.
- Apparecchiature di rete leggere :Gli elementi di rete come switch e router possono essere ridotti, il che a sua volta può aiutarli a diventare meno costosi nel tempo. L'intelligence sarebbe al controller in cui risiederebbe il piano di controllo (cioè la logica di controllo), consentendo il controllo degli elementi di rete sottostanti spingendo le regole su di essi attraverso un canale comune (cioè i protocolli).
- Virtualizzazione della rete :la virtualizzazione della rete porta alla multi-tenancy (un'architettura in cui una singola istanza software viene eseguita su un server e serve più tenant), che a sua volta aiuta a sfruttare appieno il potenziale degli elementi di rete. Il controller SDN può astrarre la rete fisica sottostante e consentire agli amministratori di rete di programmare reti virtuali corrispondenti a ciascun tenant. Un esempio reale di luogo in cui viene utilizzata la virtualizzazione della rete sono i data center:l'architettura viene utilizzata per condividere una rete fisica comune tra molti clienti.
I controller SDN vengono venduti sul mercato da molti grandi fornitori/aziende di rete. Alcuni esempi di questi controller sono il controller Cisco Open SDN, Juniper Contrail, il controller Brocade SDN e il controller SDN PFC di NEC. Sul mercato sono presenti anche molti controller SDN open source come Opendaylight, Floodlight, Beacon, Ryu ecc. L'aspetto positivo di tali controller è che forniscono una buona comprensione di come vengono progettate le soluzioni SDN.
In uno schema più ampio, la soluzione SDN avrà il controller SDN come livello intermedio, non solo controllando e gestendo il livello dell'infrastruttura di rete sottostante, ma raccogliendo anche lo stato e le informazioni della rete ed esponendolo al livello superiore dell'applicazione tramite le API.
Nel mondo SDN, nel corso del tempo, la maggior parte dei fornitori di rete e delle comunità open source ha accettato Openflow come protocollo di comunicazione tra il piano di controllo e il piano dati. Inutile dire che una soluzione SDN con OpenFlow richiede che il protocollo sia implementato sia nel controller che negli elementi di rete. Discuteremo di più su Openflow e SDN in generale nei nostri prossimi articoli.
Maggiori informazioni sull'architettura di OpenFlow nella seconda parte dell'articolo.
This article is co-authored by Tarun Thakur.
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Riferimenti:
- http://opennetsummit.org/archives/mar14/site/why-sdn.html
- https://www.sdxcentral.com/sdn/definitions/what-the-definition-of-software-defined-networking-sdn/