- Atjunkite valdymo plokštumą nuo duomenų plokštumos, kad centralizuotumėte tinklo intelektą programuojamame valdiklyje.
- Tai leidžia dinamiškai ir automatiškai valdyti srautą naudojant šiaurės ir pietų krypties API, optimizuojant eismą realiuoju laiku.
- Tai palengvina mastelio keitimą ir energijos vartojimo efektyvumą, būdama debesų kompiuterijos ir didžiųjų duomenų infrastruktūros pamatiniu ramsčiu.
Tikriausiai esate girdėję, kad kompiuterių pasaulis vis labiau juda virtualizacijos link, ir tinklai nėra išimtis. Programinės įrangos apibrėžti tinklai ( SDN ) iš esmės yra paradigmos pokytis, kaip mes suprantame duomenų valdymą, pereinant nuo pasikliovimo standžia fizine įranga prie programine įranga pagrįsto modelio, kuris yra daug lankstesnis ir judresnis.
Įsivaizduokite, kad užuot reikėję konfigūruoti kiekvieną maršrutizatorių ar komutatorių atskirai, galėtumėte valdyti visą tinklą iš vieno taško . Būtent tam ir skirtas SDN: abstrahuoti aparatinės įrangos sudėtingumą, kad administratoriai galėtų programuoti tinklo elgseną kaip ir bet kurią kitą programą, akimirksniu pritaikydami ją prie verslo poreikių ar dabartinio srauto.
Kas tiksliai yra Tautų Sąjunga?
Norėdami pradėti, svarbu suprasti, kad SDN laužo tradicinę struktūrą. Klasikiniame tinkle kiekvienas įrenginys pats nusprendžia, kur siųsti paketą. Priešingai, SDN atskiria valdymo plokštumą nuo duomenų plokštumos . Valdymo plokštuma yra smegenys, kurios priima sprendimus, o duomenų plokštuma yra tiesiog raumuo, kuris judina paketus pagal griežtas instrukcijas.
Ši architektūra leidžia tinklą tiesiogiai programuoti ir padaryti jį daug lankstesnį . Centralizuodami intelektą valdiklyje, administratoriai gali dinamiškai reguliuoti srautą, užkirsdami kelią tinklo kliūtims ir užtikrindami, kad ištekliai būtų naudojami visu pajėgumu, nereikalaujant prisiliesti prie nė vieno kabelio.
SDN architektūros ramsčiai
Kad visa tai veiktų, SDN yra suskirstytas į tris aiškiai apibrėžtus sluoksnius, kurie bendrauja tarpusavyje:
- Taikymo sluoksnis: Čia yra tinklo valdymo programos – nuo saugumo įrankių iki apkrovos balansavimo įrenginių. Šios programos nurodo valdikliui, ko reikia. Šiaurės krypties sąsajos (Šiaurės krypties API).
- Valdymo sluoksnis: Tai yra sistemos pagrindas. SDN valdiklis programos reikalavimus paverčia konkrečiomis taisyklėmis, kurias įrenginiai turi vykdyti. Jis palaiko globalus visos topologijos vaizdas, kuris leidžia taikyti holistinį valdymą.
- Infrastruktūros sluoksnis: Jį sudaro komutatoriai ir maršrutizatoriai (fiziniai arba virtualūs), kurie sudaro duomenų plokštumą. Šie įrenginiai nebepriima savo sprendimų, o apsiriboja retransliuoti srautą pagal srautų lenteles kad juos siunčia valdiklis.
Kad šie sluoksniai galėtų bendrauti, naudojamos API. Pietų krypties API , tokios kaip gerai žinomas „OpenFlow“ protokolas, leidžia valdikliui bendrauti su aparatine įranga. Kita vertus, šiaurės krypties API leidžia valdymo programinei įrangai sąveikauti su valdikliu, palengvindamos sudėtingų užduočių automatizavimą.
Pagrindiniai skirtumai nuo tradicinių tinklų
Jei palygintume abu pasaulius, skirtumas būtų milžiniškas. Nors tradiciniuose tinkluose valdymas yra rankinis, lėtas ir linkęs į žmogiškąsias klaidas dėl komandinės eilutės sąsajų (CLI) naudojimo kiekviename įrenginyje, SDN konfigūravimas atliekamas naudojant programinę įrangą ir API , o tai neįtikėtinai pagreitina diegimą.
Be to, senojo modelio mastelio keitimą riboja aparatinės įrangos pajėgumai. SDN, būdamas virtualizuota sistema, galime sujungti kelis komutatorius , kad jie veiktų kaip vienas intelektualus vienetas, leisdami tinklui augti atsižvelgiant į paklausą be didelių techninių komplikacijų.
Įgyvendinimo modeliai ir variantai
Ne visi SDN yra vienodi. Priklausomai nuo to, kaip jie diegiami, galime rasti kelis metodus:
- Atidaryti SDN: Remiantis atvirais standartais, tokiais kaip „OpenFlow“, kur aparatinė įranga yra tai, ką mes vadiname "kvaili jungikliai" nes visas intelektas slypi valdiklyje.
- API pagrindu veikiantis SDN: Čia įrenginiai nenaudoja vieno protokolo, o vietoj to valdo savo API (REST, gRPC).
- SDN perdanga: Kurkite virtualius tinklus ant esamos fizinės infrastruktūros, naudodami tunelius, tokius kaip VXLAN, kurie idealiai tinka kelių nuomininkų aplinkos duomenų centruose.
- Hibridinis SDN: Mišinys, kuriame tradiciniai protokolai (OSPF, BGP) egzistuoja kartu su SDN principais, leidžiančiu a laipsniška ir saugi migracija.
Taip pat yra tokių plėtinių kaip SD-WAN , kuris pritaiko šias koncepcijas plačiajuosčiams tinklams, siekiant sumažinti išlaidas, palyginti su brangiomis MPLS linijomis, ir SD-LAN , kuris optimizuoja vietinius tinklus naudodamas debesijos pagrindu veikiantį valdymą.
Debesų kompiuterijos ir didžiųjų duomenų iškilimas
SDN neatsirado atsitiktinai; tai atsakas į debesų kompiuterijos ir didžiųjų duomenų sprogimą. Šiandien srautas nebėra tik „šiaurės–pietų“ (kliento–serverio) kryptis, bet yra didžiulis „rytų–vakarų“ krypties srautas tarp mašinų tame pačiame duomenų centre. SDN yra vienintelis būdas efektyviai valdyti tokį duomenų kiekį .
Be to, SaaS ir IaaS paslaugų diegimas reikalauja elastingumo, kurio negali užtikrinti standi techninė įranga. SDN įgalina savitarnos aprūpinimą , akimirksniu padidinant tinklo išteklių mastą. Jis netgi padeda sumažinti elektros energijos sąskaitas, optimizuodamas duomenų plokštumą, kad būtų taupoma energija tinkluose ir prijungtuose namuose didelėse instaliacijose.
Saugumas ir iššūkiai programinės įrangos valdomuose tinkluose
Saugumo požiūriu, SDN yra dviašmenis kardas. Viena vertus, globalus požiūris leidžia daug greičiau aptikti DDoS atakas ar kirminų plitimą, įgalinant tinklo perprogramavimą realiuoju laiku, kad būtų izoliuoti užkrėsti įrenginiai. Tai netgi leidžia įdiegti „judančio taikinio“ (MTD) apsaugą, keičiant virtualius IP adresus, kad suklaidintų užpuolikus.
Tačiau valdiklis tampa vienintele gedimo vieta ir pagrindiniu įsilaužėlių taikiniu. Jei kam nors pavyksta įsilaužti į tinklo smegenis, jis įgyja visišką kontrolę. Štai kodėl labai svarbu sustiprinti įmonės saugumą naudojant LAN tinklus , įdiegiant serverių dubliavimą, pranešimų šifravimą ir griežtai apsaugant valdiklio operacinę sistemą.
Sinergija su NFV (tinklo funkcijų virtualizacija)
Labai dažnai SDN painiojamas su NFV, tačiau iš tikrųjų jie vienas kitą papildo. Nors SDN daugiausia dėmesio skiria srauto valdymui, NFV specializuotą įrangą (pvz., ugniasienes ar fizinius apkrovos balansavimo įrenginius) pakeičia virtualiomis mašinomis, veikiančiomis standartiniuose serveriuose. Kartu jie sukuria ekosistemą, kurioje tinklas yra visiškai lankstus, leidžiantis dinamiškai diegti ir perkelti virtualias tinklo funkcijas (VNF) atsižvelgiant į darbo krūvį.
Šių technologijų derinys kartu su giluminiu paketų patikrinimu (DPI) leidžia tinklui ne tik perkelti duomenis, bet ir žinoti apie jame esančias programas , optimizuojant galutinio vartotojo patirties kokybę (QoE).
Perėjimas prie šios paradigmos leidžia įmonėms nebevargti su kabeliais ir rankiniu konfigūravimu ir sutelkti dėmesį į verslo logiką. Dėl centralizuotų valdymo ir automatizavimo galimybių dabartinė infrastruktūra gali patenkinti didžiulį skaitmeninio amžiaus keliamą ryšio, dinaminio saugumo ir energijos vartojimo efektyvumo poreikį, statinę įrangą paversdama lanksčiu ir programuojamu ištekliumi.
