- Atvienojiet vadības plakni no datu plaknes, lai centralizētu tīkla intelektu programmējamā kontrollerī.
- Tas nodrošina dinamisku un automatizētu pārvaldību, izmantojot ziemeļu un dienvidu virziena API, optimizējot satiksmi reāllaikā.
- Tas veicina mērogojamību un energoefektivitāti, būdams mākoņdatošanas un lielo datu infrastruktūras pamatpīlārs.
Jūs droši vien esat dzirdējuši, ka datoru pasaule arvien vairāk virzās uz virtualizāciju, un tīkli nav izņēmums. Programmatūras definēta tīklošana jeb SDN būtībā ir paradigmas maiņa mūsu izpratnē par datu pārvaldību, pārejot no atkarības no stingras fiziskas aparatūras uz programmatūras modeli, kas ir daudz elastīgāks un veiklāks.
Iedomājieties, ka tā vietā, lai katru maršrutētāju vai komutatoru konfigurētu atsevišķi, jūs varētu kontrolēt visu tīklu no viena punkta . Tieši tāpēc SDN ir: abstrahēt aparatūras sarežģītību, lai administratori varētu programmēt tīkla darbību tāpat kā jebkuru citu lietojumprogrammu, nekavējoties pielāgojot to uzņēmuma vajadzībām vai pašreizējai datplūsmai.
Kas īsti ir Tautu Savienība?
Lai sāktu, ir svarīgi saprast, ka SDN atšķiras no tradicionālās struktūras. Klasiskajā tīklā katra ierīce pati izlemj, kur nosūtīt paketi. Turpretī SDN atdala vadības plakni no datu plaknes . Vadības plakne ir smadzenes, kas pieņem lēmumus, savukārt datu plakne ir vienkārši muskulis, kas pārvieto paketes saskaņā ar stingriem norādījumiem.
Šī arhitektūra ļauj tīklam būt tieši programmējamam un daudz elastīgākam . Centralizējot intelektu kontrollerī, administratori var dinamiski pielāgot datplūsmu, novēršot tīkla sastrēgumus un nodrošinot, ka resursi tiek izmantoti pilnībā, nepieskaroties nevienam kabelim.
SDN arhitektūras pīlāri
Lai tas viss darbotos, SDN ir sakārtots trīs precīzi definētos slāņos, kas savstarpēji sazinās:
- Lietojumprogrammas slānis: Šeit atrodas programmas, kas pārvalda tīklu, sākot no drošības rīkiem līdz slodzes līdzsvarotājiem. Šīs lietojumprogrammas norāda kontrolierim, kas ir nepieciešams. Ziemeļu virziena saskarnes (Ziemeļu virziena API).
- Vadības slānis: Tā ir sistēmas kodols. SDN kontrolieris pārveido lietojumprogrammas prasības konkrētos noteikumos, kas ierīcēm jāizpilda. Tas uztur globāls skatījums uz visu topoloģiju, kas ļauj veikt holistisku pārvaldību.
- Infrastruktūras slānis: To veido slēdži un maršrutētāji (fiziski vai virtuāli), kas veido datu plakni. Šīs ierīces vairs nepieņem savus lēmumus, bet ir ierobežotas ar atkārtoti pārsūtīt datplūsmu saskaņā ar plūsmas tabulām ka kontrolieris tos nosūta.
Lai šie slāņi varētu sazināties, tiek izmantotas API. Dienvidu virziena API , piemēram, labi zināmais OpenFlow protokols, ļauj kontrolierim sazināties ar aparatūru. Savukārt ziemeļu virziena API ļauj pārvaldības programmatūrai mijiedarboties ar kontrolieri, atvieglojot sarežģītu uzdevumu automatizāciju.
Galvenās atšķirības no tradicionālās tīklošanas
Ja salīdzinām abas pasaules, atšķirība ir milzīga. Kamēr tradicionālajā tīklu pārvaldībā ir manuāla, lēna un pakļauta cilvēciskām kļūdām, jo katrai ierīcei tiek izmantotas komandrindas saskarnes (CLI), SDN konfigurēšana tiek veikta, izmantojot programmatūru un API , kas neticami paātrina izvietošanu.
Turklāt mantotā modeļa mērogojamību ierobežo aparatūras jauda. SDN, kas ir virtualizēta sistēma, var apvienot vairākus slēdžus , lai tie darbotos kā viena intelektuāla vienība, ļaujot tīklam augt atbilstoši pieprasījumam bez ārkārtējām tehniskām sarežģījumiem.
Ieviešanas modeļi un varianti
Ne visi SDN ir vienādi. Atkarībā no to izvietošanas veida var atrast vairākas pieejas:
- Atvērt SDN: Balstoties uz atvērtiem standartiem, piemēram, OpenFlow, kur aparatūra ir tas, ko mēs saucam "stulbie slēdži" jo viss intelekts mīt kontrolierī.
- Uz API balstīts SDN: Šeit ierīces neizmanto vienu protokolu, bet gan atklāj savus API (REST, gRPC) pārvaldībai.
- SDN pārklājums: Izveidojiet virtuālos tīklus virs esošās fiziskās infrastruktūras, izmantojot tuneļus, piemēram, VXLAN, kas ir ideāli piemērots vairāku nomnieku vides datu centros.
- Hibrīda SDN: Kombinācija, kurā tradicionālie protokoli (OSPF, BGP) pastāv līdzās SDN principiem, ļaujot a pakāpeniska un droša migrācija.
Ir arī tādi paplašinājumi kā SD-WAN , kas piemēro šos konceptus plaša apgabala tīkliem, lai samazinātu izmaksas salīdzinājumā ar dārgām MPLS līnijām, un SD-LAN , kas optimizē lokālos tīklus, izmantojot mākonī balstītu pārvaldību.
Mākoņdatošanas un lielo datu pieaugums
SDN neradās nejauši; tas ir atbilde uz mākoņdatošanas un lielo datu eksploziju. Mūsdienās datplūsma vairs nav tikai "ziemeļu-dienvidu" (klients-serveris), bet pastāv milzīga "austrumu-rietumu" datplūsma starp iekārtām vienā datu centrā. SDN ir vienīgais veids, kā efektīvi pārvaldīt šo datu apjomu .
Turklāt SaaS un IaaS pakalpojumu izvietošanai ir nepieciešama elastība, ko stingra aparatūra nevar nodrošināt. SDN nodrošina pašapkalpošanās nodrošināšanu , acumirklī mērogojot tīkla resursus. Tas pat palīdz samazināt elektrības rēķinus, optimizējot datu plakni, lai taupītu enerģiju tīklos un savienotās mājās lielās instalācijās.
Drošība un izaicinājumi programmatūras definētā tīklošanā
No drošības viedokļa SDN ir divvirzienu zobens. No vienas puses, globāls skatījums ļauj daudz ātrāk atklāt DDoS uzbrukumus vai tārpu izplatīšanos, nodrošinot tīkla pārprogrammēšanu reāllaikā , lai izolētu inficētās ierīces. Tas pat ļauj ieviest "kustīgu mērķu" (MTD) aizsardzību, mainot virtuālās IP adreses, lai maldinātu uzbrucējus.
Tomēr kontrolieris kļūst par vienīgo kļūmes punktu un galveno mērķi hakeru uzbrukumiem. Ja kādam izdodas iekļūt tīkla smadzenēs, viņš iegūst pilnīgu kontroli. Tāpēc ir svarīgi stiprināt uzņēmuma drošību, izmantojot lokālos tīklus , ieviešot serveru redundanci, ziņojumu šifrēšanu un stingri pastiprinot kontroliera operētājsistēmu.
Sinerģija ar NFV (tīkla funkciju virtualizācija)
Ir ļoti bieži jaukt SDN ar NFV, taču patiesībā tie viens otru papildina. Lai gan SDN koncentrējas uz datplūsmas kontroli, NFV aizstāj specializētu aparatūru (piemēram, ugunsmūrus vai fiziskās slodzes līdzsvarotājus) ar virtuālajām mašīnām, kas darbojas standarta serveros. Kopā tie veido ekosistēmu, kurā tīkls ir pilnīgi elastīgs, ļaujot virtuālās tīkla funkcijas (VNF) izvietot un pārvietot dinamiski atbilstoši darba slodzei.
Šo tehnoloģiju kombinācija kopā ar dziļo pakešu pārbaudi (DPI) ļauj tīklam ne tikai pārvietot datus, bet arī apzināties tajā esošās lietojumprogrammas , optimizējot gala lietotāja pieredzes kvalitāti (QoE).
Pāreja uz šo paradigmu ļauj uzņēmumiem vairs neapgrūtināt sevi ar kabeļiem un manuālu konfigurēšanu un koncentrēties uz biznesa loģiku. Pateicoties centralizētai vadībai un automatizācijas iespējām , pašreizējās infrastruktūras var atbalstīt milzīgo pieprasījumu pēc savienojamības, dinamiskas drošības un energoefektivitātes, ko pieprasa digitālais laikmets, pārveidojot statisko aparatūru par elastīgu un programmējamu resursu.
