Az SDN-t kulcsfontosságú technológiának tekintik az új hálózati technológiák és alkalmazások fejlesztésében.
A multimédiás tartalmak terjedése, a mobileszközök növekvő használata és a számítási felhő iránti kereslet egyaránt hozzájárult ahhoz, hogy rugalmasabb és hatékonyabb hálózati architektúrákra van szükség.
Mivel ezek a tendenciák előre nem látható forgalmi mintákhoz és bizonyos erőforrások iránti kereslet hirtelen növekedéséhez vezettek, a hagyományos hálózati architektúrák nehezen tudtak lépést tartani.
Alternatív stratégiára volt szükség, mert a hálózati infrastruktúra méretezése ezen ingadozások kezelésére nagyon költséges és bonyolult lehet.
Az SDN-t ennek a problémának a megoldására fejlesztették ki a vezérlősík és az adatsík elválasztásával. Ez lehetővé teszi a hálózat számára, hogy automatikusan újrakonfigurálja magát, hogy megfeleljen a változó igényeknek, javítva általános teljesítményét és hatékonyságát. Értsük meg, miről is szól ez az SDN.
Tartalomjegyzék
Mi az SDN?
A szoftver által definiált hálózat (SDN) egy modern hálózati architektúra, amely lehetővé teszi a rendszergazdák számára, hogy szoftverek segítségével határozzák meg és szabályozzák a hálózati eszközök viselkedését, ahelyett, hogy külön-külön konfigurálnák azokat.
Gyakran párosítják a hálózati funkciók virtualizációjával (NFV), hogy tovább javítsák a hálózat rugalmasságát és költséghatékonyságát. Ezenkívül lehetővé teszi a hálózati intelligencia központosítását, megkönnyítve a hálózat hibaelhárítását és felügyeletét.
Az SDN felépítése
Az SDN architektúra általában három fő réteget tartalmaz: alkalmazássíkot, vezérlősíkot és adatsíkot.
A kép forrása: Sotirios Goudos
Az északi és déli irányú interfészek az architektúra különböző rétegei közötti kommunikáció megkönnyítésére szolgálnak. E három réteg integrálása lehetővé teszi a hálózat összehangolt és hatékony működését.
Hogyan működik az SDN?
SDN hálózatban a vezérlősík és az adatsík elkülönül. A vezérlősík dönt a forgalom hálózaton keresztüli továbbításáról, míg az adatsík felelős a forgalom továbbításáért ezen döntések szerint.
A kép forrása: Jun Luo
A vezérlősíkot központi vezérlővel, egyetlen szerveren futó szoftveralkalmazással vagy szerverkészlettel valósítják meg. A vezérlő globális képet ad a hálózatról, és ezt a nézetet használja a forgalom továbbításának módjára vonatkozó döntések meghozatalához. Ezt úgy teszi, hogy kommunikál a hálózat adatsík elemeivel, amelyeket „továbbító elemeknek” vagy „kapcsolóknak” neveznek.
Ezek a kapcsolók az SDN-hálózatban jellemzően „nyitottak”, vagyis külső szoftverrel vezérelhetők és programozhatók, nem pedig a forgalom továbbítására vonatkozó rögzített szabályokkal kódolva. Ennek eredményeként a vezérlő be tudja állítani a kapcsolókat úgy, hogy a kívánt módon továbbítsák a forgalmat.
A kapcsolók vezérléséhez a vezérlő egy déli irányú API segítségével kommunikál velük, amely protokollok és interfészek halmaza, amelyek segítségével a vezérlő utasításokat küldhet a kapcsolóknak, és állapotinformációkat kaphat tőlük. A vezérlő pedig északi irányú API-k segítségével kommunikál a hálózatot használó magasabb szintű alkalmazásokkal és rendszerekkel, például a felhőben futó alkalmazásokkal.
Ily módon a vezérlő a hálózat „agyaként” működik azáltal, hogy döntéseket hoz a forgalom továbbításáról, és ezeket a döntéseket közli a kapcsolókkal, amelyek a hálózat „izmojaként” működnek, végrehajtva a hálózattól kapott utasításokat. irányító és ennek megfelelően továbbítja a forgalmat.
Az SDN jellemzői
Az SDN számos kulcsfontosságú jellemzője megkülönbözteti a hagyományos hálózati architektúráktól:
- Rugalmasság: A hálózaton az eszközök fizikai újrakonfigurálása nélkül is meg lehet változtatni, ami lehetővé teszi a hálózatkezelők számára, hogy gyorsan reagáljanak a változó követelményekre és körülményekre.
- Programozhatóság: Lehetőség van a hálózat viselkedésének programozására API-k vagy más szoftverfejlesztő eszközök segítségével. Ez megkönnyíti a hálózati feladatok automatizálását és a hálózat más rendszerekkel való integrálását.
- Absztrakció: Az SDN architektúrában a vezérlősíkot elválasztják az adatsíktól, amely továbbítja a forgalmat. Ez segít a mérnököknek egyszerűen megváltoztatni a hálózat működését anélkül, hogy ez befolyásolná a továbbítási forgalmi eszközöket.
- Virtualizáció: Lehetővé teszi a hálózati erőforrások virtualizálását is, lehetővé téve a rendszergazdák számára, hogy igény szerint virtuális hálózatokat hozzanak létre. Ez különösen hasznos lehet felhőalapú számítástechnikai környezetekben, ahol a hálózati erőforrások iránti kereslet rendkívül dinamikus lehet.
A fent felsorolt funkciókon túl az SDN használatának elsődleges előnye, hogy lehetővé teszi a vállalkozások számára, hogy szoftveresen szimulálják fizikai hálózati infrastruktúrájukat, ezáltal csökkentve a teljes tőkeköltségeket (CAPEX) és a működési költségeket (OPEX).
Az SDN architektúrák típusai
Általában a különböző típusú hálózatok eltérő megközelítést igényelhetnek az SDN-hez.
Például egy nagyvállalati hálózat sok különböző típusú eszközzel és összetett topológiával előnyös lehet a hibrid SDN architektúra, amely egyesíti a központosított és az elosztott SDN elemeit. Ezzel szemben a központosított SDN kialakítás jól működhet egy kisebb hálózatnál, kevesebb eszközzel és egyszerűbb topológiával.
Fontos, hogy gondosan értékelje a különböző lehetőségeket, és válassza ki azt az architektúrát, amely a legjobban megfelel a szervezet igényeinek. Az SDN elsősorban öt különböző architektúra-modellt használ.
#1. Központosított SDN
A központosított SDN architektúrában az összes vezérlési és felügyeleti funkció egyetlen központi vezérlőben van egyesítve, amely lehetővé teszi a rendszergazdák számára a hálózat viselkedésének egyszerű meghatározását és vezérlését. Ennek ellenére egyetlen hibapontot is létrehozhat.
#2. Elosztott SDN
Ebben az architektúratípusban a vezérlési funkciók több vezérlő között vannak elosztva, ami javítja a megbízhatóságot, de bonyolultabbá teszi a hálózat kezelését.
#3. Hibrid SDN
A hibrid SDN architektúra modellje egyesíti a központosított és elosztott SDN elemeket. A hálózat igényeitől függően egyes funkciókhoz központi vezérlőt, másokhoz pedig elosztott vezérlőket használhat.
#4. Overlay SDN
Az overlay architektúrák virtuális hálózati technológiákat (például VXLAN vagy NVGRE) használnak logikai hálózat létrehozására a meglévő fizikai hálózaton. Ez lehetővé teszi a rendszergazdák számára, hogy virtuális hálózatokat hozzanak létre, amelyek könnyen létrehozhatók, módosíthatók és törölhetők.
#5. Underlay SDN
Az Underlay architektúra a meglévő hálózati infrastruktúrát használja fel olyan virtuális hálózatok létrehozásának támogatására, amelyek olyan technológiákat használhatnak, mint például az MPLS vagy a szegmensútválasztás a hálózaton lévő eszközök közötti virtuális kapcsolatok létrehozására.
Tanulási források
Nehéz lehet kiválasztani a legjobb forrásokat az SDN-nel kapcsolatos fogalmak megismeréséhez, mivel számos különböző lehetőség áll rendelkezésre. Tehát hasznos lehet néhány különböző forrás kipróbálása, hogy megtudja, melyik a legmegfelelőbb az Ön számára.
#1. SDN gyorstanfolyam gyakorlati/gyakorlati
Ez egy tanfolyam az Udemy platformon. Ez a tanfolyam kiváló módja annak, hogy gyakorlati tapasztalatokat szerezzen az SDN és OpenFlow alapú hálózati programozás terén. Ezenkívül számos fejlett OpenFlow-koncepciót is lefed, például a mérőtáblát (QoS) és a csoporttáblázatot (Load Balancer, Sniffer).
Erősen ajánljuk ezt a tanfolyamot mindenkinek, aki többet szeretne megtudni az SDN-ről és a kapcsolódó technológiákról. Csak az alapvető hálózati ismeretek elegendőek a tanfolyam megkezdéséhez.
#2. SDN: Szoftver által definiált hálózatok
Ez a könyv elsősorban az SDN kulcsfontosságú technológiáit és protokolljait tárgyalja, beleértve az OpenFlow-t, az OpenStack-et és az ONOS-t. Részletes példákat mutat be arra, hogy ezek a technológiák hogyan használhatók hálózatok kiépítésére és kezelésére.
Hasznos tippeket is ad az SDN-hálózatok beállításához és kezeléséhez, beleértve a hibaelhárítást és a biztonsági megfontolásokat.
#3. SDN és NFV egyszerűsített
Ez a könyv átfogó áttekintést nyújt az SDN-ről és az NFV-ről, beleértve azok előnyeit, technológiáit és alkalmazásait. Valós példákat és esettanulmányokat is tartalmaz, amelyek segítenek szemléltetni a kulcsfontosságú pontokat, és bemutatják, hogyan használják ezeket a technológiákat az iparban.
A szerzők nagyszerű munkát végeztek az SDN és az NFV kulcsfogalmainak világos és tömör elmagyarázásában, így a könyvet elérhetővé tették a műszaki szakértelemmel rendelkező olvasók minden szintjén.
#4. Szoftver által definiált hálózatok
Ez a könyv alapos bevezetést nyújt az SDN-be a technológiát megvalósító és alkalmazó egyének szemszögéből.
Ez a könyv nagyon hasznos a teljes SDN architektúra megértéséhez, még a kezdők számára is. Azt is tárgyalja, hogyan tervezték meg a hálózatot az ipari szabványok felhasználásával a méretezhető környezethez.
#5. SDN és NFV: Essentials
Ez egy jól megírt és lebilincselő útmutató, amely szilárd alapot biztosít az SDN és az NFV területén, és alkalmas a műszaki ismeretek minden szintjén lévő olvasók számára.
Az SDN-koncepciók megismerésének legjobb módja, ha gyakorlati tapasztalatot szerez az SDN-eszközök és -technológiák használatában. Megpróbálhat egy egyszerű SDN-környezetet beállítani olyan eszközökkel, mint a Mininet és egy vezérlő, például a RYU, és kísérletezhet a hálózati forgalom vezérlésével a szoftver segítségével.
Becsomagolás
Az SDN hasznos a mai digitális környezetben, mert rugalmasabbá és hatékonyabbá teszi a hálózatépítést.
A hagyományos hálózatokban a vezérlősík és az adatsík szorosan összekapcsolódnak, ami azt jelenti, hogy a vezérlősíkon történő változtatásokhoz az adatsíkon is szükség van. Ez megnehezítheti és időigényessé teheti a hálózat cseréjét, különösen nagy és összetett hálózatok esetén.
Az SDN használatával a vezérlősík elvonatkoztatható az adatsíktól, ami megkönnyíti a hálózat viselkedésének programozott vezérlését és optimalizálását. Ez különösen hasznos lehet olyan környezetekben, ahol gyorsan és egyszerűen módosítani kell a hálózaton, például felhőalapú számítástechnikai környezetekben, ahol a munkaterhelések gyorsan kiépíthetők és eltávolíthatók.
Remélem, hasznosnak találta ezt a cikket az SDN és annak architektúrájának megismerésében.
Érdekelheti a legjobb ügynök nélküli hálózatfigyelő eszközök megismerése is.