- נתק את מישור הבקרה ממישור הנתונים כדי לרכז את אינטליגנציית הרשת בבקר ניתן לתכנות.
- זה מאפשר ניהול דינמי ואוטומטי באמצעות שימוש בממשקי API צפונה ודרומה, תוך אופטימיזציה של התנועה בזמן אמת.
- זה מאפשר מדרגיות ויעילות אנרגטית, בהיותו עמוד התווך של מחשוב ענן ותשתיות ביג דאטה.
סביר להניח ששמעתם שעולם המחשוב נע יותר ויותר לכיוון וירטואליזציה, ורשתות אינן יוצאות דופן. רשתות מוגדרות תוכנה, או SDN , הן למעשה שינוי פרדיגמה באופן שבו אנו מבינים ניהול נתונים, ועוברים מהסתמכות על חומרה פיזית קשיחה למודל מבוסס תוכנה שהוא גמיש וזריז הרבה יותר.
דמיינו שבמקום שתצטרכו להגדיר כל נתב או להחליף ציוד בנפרד, תוכלו לשלוט על כל הרשת מנקודה אחת . זה מהות SDN: יצירת פשטות של מורכבות החומרה כך שמנהלים יוכלו לתכנת את התנהגות הרשת כמו כל יישום אחר, ולהתאים אותה באופן מיידי לצורכי העסק או לתעבורה הנוכחית.
מהו בעצם חבר הלאומים?
כדי להתחיל, חשוב להבין ש-SDN שובר את המבנה המסורתי. ברשת קלאסית, כל מכשיר מחליט בעצמו לאן לשלוח חבילה. לעומת זאת, SDN מפריד בין מישור הבקרה למישור הנתונים . מישור הבקרה הוא המוח שמקבל את ההחלטות, בעוד שמישור הנתונים הוא פשוט השריר שמזיז את החבילות לפי הוראות קפדניות.
ארכיטקטורה זו מאפשרת לתכנות ישיר של הרשת ולהיות גמישה הרבה יותר . על ידי ריכוז האינטליגנציה בבקר, מנהלים יכולים להתאים באופן דינמי את זרימת התעבורה, למנוע צווארי בקבוק ברשת ולהבטיח שמשאבים מנוצלים במלוא הפוטנציאל שלהם מבלי לגעת בכבל אחד.
עמודי התווך של ארכיטקטורת SDN
כדי שכל זה יעבוד, SDN מאורגן לשלוש שכבות מוגדרות היטב שמתקשרות זו עם זו:
- שכבת יישומים: כאן נמצאות התוכנות שמנהלות את הרשת, החל מכלי אבטחה ועד מאזני עומסים. יישומים אלה אומרים לבקר מה נדרש. ממשקים צפונה (API צפונה).
- שכבת בקרה: זהו ליבת המערכת. בקר ה-SDN מתרגם את דרישות היישום לכללים קונקרטיים שמכשירים חייבים לבצע. הוא מתחזק מבט גלובלי על הטופולוגיה כולה, המאפשר ניהול הוליסטי.
- שכבת תשתית: זה מורכב מהמתגים והנתבים (בין אם פיזיים או וירטואליים) היוצרים את מישור הנתונים. התקנים אלה כבר לא מקבלים החלטות משלהם, אלא מוגבלים ל... לשדר מחדש את התנועה לפי טבלאות הזרימה שהבקר שולח אותם.
כדי לאפשר לשכבות אלו לתקשר, נעשה שימוש בממשקי API. ממשקי API דרומה , כמו פרוטוקול OpenFlow הידוע, מאפשרים לבקר לתקשר עם החומרה. ממשקי API צפונה, לעומת זאת, מאפשרים לתוכנת ניהול לתקשר עם הבקר, ובכך להקל על אוטומציה של משימות מורכבות.
הבדלים עיקריים עם רשתות מסורתיות
אם נשווה בין שני העולמות, ההבדל הוא עצום. בעוד שברשתות מסורתיות ניהול רשתות הוא ידני, איטי ונוטה לטעויות אנוש עקב שימוש בממשקי שורת פקודה (CLI) על בסיס כל מכשיר בנפרד, ב-SDN הגדרות התצורה מתבצעות באמצעות תוכנה וממשקי API , מה שמאיץ את הפריסות בצורה מדהימה.
יתר על כן, יכולת ההרחבה במודל הישן מוגבלת על ידי קיבולת החומרה. ב-SDN, בהיותה מערכת וירטואלית, אנו יכולים לשלב מספר מתגים כדי לפעול כיחידה חכמה אחת, מה שמאפשר לרשת לגדול בהתאם לביקוש ללא סיבוכים טכניים קיצוניים.
מודלים ווריאציות של יישום
לא כל רשתות ה-SDN זהות. בהתאם לאופן פריסתן, נוכל למצוא מספר גישות:
- SDN פתוח: מבוסס על סטנדרטים פתוחים כמו OpenFlow, כאשר החומרה היא מה שאנחנו מכנים "מתגים טיפשים" כי כל האינטליגנציה טמונה בבקר.
- SDN מבוסס API: כאן, מכשירים אינם משתמשים בפרוטוקול יחיד, אלא חושפים את ממשקי ה-API שלהם (REST, gRPC) לניהול.
- שכבת SDN: צור רשתות וירטואליות על גבי תשתית פיזית קיימת באמצעות מנהרות כמו VXLAN, שהיא אידיאלית עבור סביבות מרובות דיירים במרכזי נתונים.
- SDN היברידי: שילוב שבו פרוטוקולים מסורתיים (OSPF, BGP) מתקיימים במקביל לעקרונות SDN, מה שמאפשר הגירה הדרגתית ובטוחה.
ישנן גם הרחבות כגון SD-WAN , אשר מיישמות את המושגים הללו על רשתות תקשורת רחבות כדי להפחית עלויות בהשוואה לקווי MPLS יקרים, ו- SD-LAN , אשר מייעלות רשתות מקומיות באמצעות ניהול מבוסס ענן.
עלייתם של מחשוב ענן וביג דאטה
SDN לא צץ במקרה; זוהי התשובה לפריחה של מחשוב ענן וביג דאטה. כיום, תעבורה כבר אינה רק "צפון-דרום" (לקוח לשרת), אלא יש זרימה עצומה של תעבורה "מזרח-מערב" בין מכונות באותו מרכז נתונים. SDN היא הדרך היחידה לנהל ביעילות את נפח הנתונים הזה .
יתר על כן, פריסת שירותי SaaS ו-IaaS דורשת גמישות שחומרה קשיחה אינה יכולה לספק. SDN מאפשר הקצאה עצמית , ומגדיל את משאבי הרשת באופן מיידי. זה אפילו מסייע בהפחתת חשבונות החשמל על ידי אופטימיזציה של מישור הנתונים כדי לחסוך באנרגיה ברשתות ובבתים מחוברים במתקנים גדולים.
אבטחה ואתגרים ברשתות מוגדרות תוכנה
מנקודת מבט של אבטחה, SDN הוא חרב פיפיות. מצד אחד, תצוגה גלובלית מאפשרת זיהוי מהיר הרבה יותר של התקפות DDoS או התפשטות תולעים, מה שמאפשר תכנות מחדש של הרשת בזמן אמת כדי לבודד מכשירים נגועים. זה אפילו מאפשר יישום של הגנות "מטרה נעה" (MTD), שינוי כתובות IP וירטואליות כדי לבלבל תוקפים.
עם זאת, הבקר הופך לנקודת הכשל היחידה ולמטרה העיקרית עבור האקרים. אם מישהו מצליח לפרוץ למוח הרשת, הוא מקבל שליטה מלאה. לכן חיוני לחזק את אבטחת החברה שלך באמצעות רשתות LAN , יישום יתירות שרתים, הצפנת הודעות והקשחה קפדנית של מערכת ההפעלה של הבקר.
סינרגיה עם NFV (וירטואליזציה של פונקציות רשת)
נפוץ מאוד לבלבל בין SDN ל-NFV, אך למעשה הם משלימים זה את זה. בעוד ש-SDN מתמקד בבקרת תעבורה, NFV מחליף חומרה מיוחדת (כגון חומות אש או מאזני עומסים פיזיים) במכונות וירטואליות הפועלות על שרתים סטנדרטיים. יחד, הם יוצרים מערכת אקולוגית שבה הרשת גמישה לחלוטין, מה שמאפשר לפרוס ולהזיז פונקציות רשת וירטואליות (VNF) באופן דינמי בהתאם לעומס העבודה.
השילוב של טכנולוגיות אלו, יחד עם בדיקת חבילות עמוקה (DPI), מאפשר לרשת לא רק להעביר נתונים, אלא גם להיות מודעת ליישומים שהיא נושאת, ובכך לייעל את איכות החוויה (QoE) עבור משתמש הקצה.
המעבר לפרדיגמה זו מאפשר לחברות להפסיק להתמודד עם כבלים ותצורות ידניות ולהתמקד בלוגיקה עסקית. הודות ליכולות בקרה ואוטומציה מרכזיות , התשתיות הקיימות יכולות לתמוך בביקוש העצום לקישוריות, אבטחה דינמית ויעילות אנרגטית הנדרשת על ידי העידן הדיגיטלי, ולהפוך חומרה סטטית למשאב אלסטי וניתן לתכנות.
