Softvérovo definované siete (SDN): história, architektúra a použitie

Informatec Digital » Zdroje » Softvérovo definované siete (SDN): história, architektúra a použitie

Softvérovo definované siete (SDN) úplne zmenili spôsob, akým sa navrhujú, nasadzujú a spravujú komunikačné infraštruktúry . To, čo bolo kedysi rigidným rámcom fyzických zariadení a manuálnych konfigurácií, je teraz možné spravovať takmer ako kód, s oveľa väčšou rýchlosťou, flexibilitou a prehľadom o tom, čo sa deje v každom kúte siete.

Tento nový prístup sa neobjavil z ničoho nič: je výsledkom desaťročí výskumu a niekoľkých technologických míľnikov , od aktívnych sietí v 90. rokoch až po štandardizáciu OpenFlow a vytvorenie kompletného ekosystému ovládačov, API a aplikácií. Pozrime sa krok za krokom na to, ako sme sa sem dostali, aké problémy SDN rieši, ako funguje interne a v akých reálnych scenároch sa dnes používa.

Pôvod a história softvérovo definovaných sietí (SDN)

Príbeh SDN sa začína približne pred 20 rokmi, na úsvite komerčného internetu , keď úspech globálnej siete jasne ukázal, že komunikačné infraštruktúry sa musia dať oveľa jednoduchšie upravovať a vyvíjať. Odvtedy možno rozlíšiť tri hlavné fázy, ktoré vydláždili cestu pre to, čo dnes nazývame SDN.

Prvá fáza zodpovedá aktívnym sieťam (približne 1995 – 2000) . Cieľom bolo otvoriť sieť programovaniu, podobne ako sa programuje počítač, ale aplikovať ho na každý komunikačný uzol. Na dosiahnutie tohto cieľa bolo v sieťových zariadeniach definované API , ktoré sprístupňovalo zdroje, ako je výpočtový výkon, úložisko, fronty paketov a funkcie spracovania, čo umožňovalo načítanie kódu, ktorý aplikoval vlastné správanie na špecifické toky prevádzky.

Tento prístup sa stretol s názorom tých, ktorí tvrdili, že jediný spôsob, ako sa internet môže škálovať a zostať funkčný, je udržiavať sieť čo najjednoduchšiu. Napriek tomu program aktívnych sietí podnietil kľúčové pokroky: zníženie výpočtových nákladov, vylepšenia programovacích jazykov, vzostup virtuálnych strojov a predovšetkým myšlienku, že sieť by sa dala považovať za programovateľnú platformu a nie len za súbor uzavretých krabíc.

Dôležitým katalyzátorom tej éry bola podpora agentúr ako DARPA, ktorá spustila program Aktívne siete (Active Networks Program) , ktorý fungoval od polovice 90. rokov do začiatku 2000. storočia. Hoci aktívne siete nikdy nedosiahli masové nasadenie, priniesli koncepty, ktoré sa neskôr stali základom SDN: programovateľné funkcie v sieti, virtualizácia zdrojov a jednotný pohľad na rôzne zariadenia (firewally, IDS, NAT atď.).

S prelomom desaťročí a explozívnym rastom prevádzky sa začala druhá fáza, zameraná na oddelenie riadiacej roviny a dátovej roviny (2001 – 2007) . Tradičné smerovače a prepínače kombinovali riadiacu logiku (výber trasy, smerovacie protokoly) a dátovú rovinu (samotné preposielanie paketov) v jednom zariadení, čo veľmi sťažovalo ladenie chýb, úpravu inžinierstva prevádzky alebo zavádzanie nových služieb.

Aby sa operátori vysporiadali s týmto scenárom, začali implementovať presmerovanie paketov na špecializovanom hardvéri , pričom riadenie zostalo oddelenejšie, a zároveň hľadali spôsoby, ako spravovať čoraz väčšie a komplexnejšie siete pomocou služieb, ako sú VPN a ďalšie pokročilé funkcie. Z toho vyplynuli dve línie inovácií: na jednej strane otvorené rozhrania medzi riadením a presmerovaním, ako napríklad ForCES (IETF) alebo Netlink v systéme Linux; na druhej strane architektúry s centralizovaným logickým riadením, ako napríklad RCP, SoftRouter alebo protokol PCE, ktoré umožňovali robiť rozhodnutia o smerovaní z globálneho hľadiska.

Tretia fáza prišla s Projektom 4D a následným Ethane , ktoré kryštalizovali myšlienku centrálneho logického ovládača so štyrmi jasne definovanými rovinami: dáta (spracovanie paketov podľa pravidiel), objavovanie (zhromažďovanie topologických a prevádzkových informácií), šírenie (inštalácia pravidiel spracovania) a rozhodovanie (globálne politiky preložené do špecifických pravidiel). Ethane, nasadený v reálnych prostrediach, ako je Stanfordská univerzita, prispel extrémne jednoduchým návrhom prepínača, ktorý sa stal základom toho, čo dnes poznáme ako OpenFlow.

Medzitým sa rozvíjal aj experimentálny ekosystém: infraštruktúry ako PlanetLab a Emulab, projekty ako GENI a európsky program FIRE a program Clean Slate na Stanfordskej univerzite podporili rozsiahle testovanie alternatívnych sieťových architektúr. Práve v tomto prostredí sa OpenFlow ukázal ako praktický spôsob, ako sprístupniť možnosti presmerovania prepínačov externému ovládaču pomocou štandardného API.

Významným míľnikom v tomto odvetví bola demonštrácia spoločnosti Avaya v roku 2014 , ktorá kombinovala premostenie najkratšej cesty s OpenStack na budovanie softvérovo definovaných sietí s minimálnou manuálnou konfiguráciou. A postupne, vďaka jednoduchým aktualizáciám firmvéru, mnoho komerčných prepínačov začalo podporovať OpenFlow bez nutnosti zmien hardvéru.

Problémy tradičných sietí, ktoré SDN rieši

Konvenčné siete, založené takmer výlučne na individuálne konfigurovaných fyzických zariadeniach , dosahujú svoje limity vzhľadom na súčasné potreby podnikov, poskytovateľov služieb a koncových používateľov. Ich hlavnou Achillovou pätou je zložitosť nahromadená v priebehu rokov.

Aby sa pokryli všetky možné scenáre, odvetvie pridáva čoraz špecifickejšie sieťové protokoly , ktoré riešia konkrétne problémy (bezpečnosť, efektivita, redundancia atď.), ale tie sú zvyčajne navrhnuté izolovane. Výsledkom je spletitá sieť mechanizmov, ktoré je potrebné koordinovať manuálne, bez spoločnej vrstvy abstrakcie, ktorá by zjednodušila celok.

Keď chce organizácia presadzovať konzistentné politiky v celej svojej sieti – napríklad určiť, kto má prístup ku ktorým zdrojom – správcovia musia upraviť stovky alebo tisíce zariadení . Niečo také jednoduché, ako je pridanie nového virtuálneho počítača, môže zahŕňať zmeny v mnohých zoznamoch riadenia prístupu (ACL) roztrúsených po celom prostredí, s rizikom ľudskej chyby a oneskorenia v priebehu hodín.

Ďalším vážnym problémom je nedostatočná škálovateľnosť . Vzostup dátových centier, rast počtu používateľov a zvýšená prevádzka si vyžadujú pridávanie stále väčšieho počtu zariadení. Každé ďalšie zariadenie znamená viac konfigurácií, viac možností správy a viac potenciálnych bodov zlyhania. Udržiavanie súladu tohto všetkého s potrebami podniku sa stáva herkulovskou úlohou.

Z ekonomického hľadiska organizácie trpia veľkou závislosťou od produktových cyklov výrobcov . Ak je potrebná nová sieťová funkcionalita, samotná aktualizácia softvéru často nestačí: organizácie musia čakať na vydanie vhodného modelu dodávateľom, na dokončenie interných certifikácií, na získanie zariadenia a na nasadenie – proces, ktorý môže trvať roky a brzdiť inovácie.

Aby toho nebolo málo, nedávne trendy situáciu ešte viac komplikujú: objavujú sa oveľa heterogénnejšie vzorce prevádzky s tokmi medzi strojmi, distribuovanými databázami, mikroslužbami a používateľmi, ktorí sa pripájajú odkiaľkoľvek pomocou mobilných telefónov, tabletov a notebookov. Záťaž administrátorov sa zvyšuje, pretože sa snažia chrániť citlivé údaje, zatiaľ čo tradičný sieťový perimeter prakticky mizne.

K tomu sa pridáva rast cloudových služieb (SaaS, IaaS, PaaS) , ktoré vyžadujú rýchle poskytovanie služieb, dynamické škálovanie výpočtov, úložísk a sietí, ako aj sofistikovanejšie bezpečnostné požiadavky. Nárast veľkých dát si vyžaduje obrovskú šírku pásma a prenosovú kapacitu na tisíckach serverov, s ktorými tradičné siete nedokážu vždy držať krok.

Čo je vlastne SDN a ako to rieši?

SDN sa javí ako nová architektúra navrhnutá tak, aby poskytovala flexibilitu, centralizované riadenie a programovateľnosť siete, pričom presúva komplexnosť na softvér a odstraňuje ju z hardvéru. Už nejde o správu každého zariadenia individuálne, ale o definovanie požadovaného správania siete z vyššej logickej vrstvy.

Kľúčovým princípom je oddelenie riadiacej roviny a dátovej roviny . Dátová rovina je zodpovedná za presun paketov vysokou rýchlosťou medzi koncovými bodmi; riadiaca rovina rozhoduje o tom, ako a kam by tieto pakety mali cestovať, pričom uplatňuje politiky, trasy a pravidlá. V SDN sú tieto roviny oddelené a riadenie je sústredené v jednom alebo viacerých logických radičoch.

Medzi nimi sa vytvorí dobre definované rozhranie, zvyčajne prostredníctvom štandardného protokolu, ako je OpenFlow . Vďaka tomuto rozhraniu môže kontrolér inštalovať, upravovať alebo mazať pravidlá presmerovania na prepínačoch a smerovačoch, ktoré sa potom správajú ako programovateľné zariadenia a nie ako uzavreté systémy. OpenFlow nie je jediný možný protokol, ale je najrozšírenejší a stal sa de facto štandardom.

Nad kontrolérmi používajú SDN aplikácie rozhrania API smerujúce na sever na vyjadrenie toho, aké správanie od siete potrebujú : uprednostňovanie určitej prevádzky, segmentácia oddelení, vyvažovanie záťaže, zlepšovanie kvality služieb, reakcia na útok typu „denial-of-service“ atď. Kontrolér prekladá tieto požiadavky na vysokej úrovni do konkrétnych pravidiel presmerovania, ktoré sa uplatňujú v dátovej rovine.

Inými slovami, SDN transformuje sieť na platformu, kde je možné vyvíjať aplikácie a služby, akoby išlo o čistý softvér , bez ohľadu na detaily každého modelu zariadenia alebo nízkoúrovňového protokolu. Táto abstrakcia uľahčuje automatizáciu, znižuje chyby a umožňuje oveľa rýchlejšie prispôsobenie sa zmenám v dopyte.

Architektúra SDN: Kontroléry, API a kľúčové komponenty

Typická SDN sieť je štruktúrovaná do niekoľkých logických vrstiev a dobre diferencovaných komponentov. Jej srdcom je SDN kontrolér , ktorý funguje ako mozog siete, zhromažďuje informácie z dátovej roviny a implementuje rozhodnutia aplikácií.

Riadiaca jednotka si udržiava abstraktný pohľad na sieť: topológiu, možnosti každého zariadenia, štatistiky prevádzky, stavy pripojenia atď. Na základe týchto informácií a spoliehajúc sa na zásuvné moduly, ktoré je možné aktivovať alebo deaktivovať (správa inventára, zber štatistík, bezpečnostné moduly, vyvažovanie záťaže atď.), prijíma rozhodnutia a komunikuje ich so zariadeniami prostredníctvom rozhrania API smerujúceho na juh, zvyčajne OpenFlow alebo iných protokolov, ako napríklad OVSDB alebo Cisco OpFlex.

Zariadenia dátovej roviny – fyzické prepínače, virtuálne prepínače, smerovače – implementujú to, čo ONF nazýva dátová cesta SDN : sada preposielacích nástrojov a funkcií spracovania prevádzky, ktoré sú logicky exponované. V rámci každej dátovej cesty sa nachádza agent Control Interface Processing Agent (CDPI), ktorý prijíma inštrukcie z ovládača a prekladá ich do pravidiel v tabuľkách toku alebo špecifických hardvérových akcií.

Na vrchole architektúry sú aplikácie SDN . Sú to programy, ktoré komunikujú s kontrolérom prostredníctvom rozhraní Northbound API (NBI) a vyjadrujú obchodné alebo technické potreby: správa IP adries (IPAM), orchestrácia služieb, kontrola kvality služieb (QoS), systémy obrany pred útokmi DoS, pokročilé analytické nástroje atď. Každá aplikácia obsahuje vlastnú logiku a jeden alebo viacero rozhraní NBI na interakciu s kontrolérom.

Medzi týmito blokmi sa nachádza rozhranie Control-to-Data Plane Interface (CDPI) , ktoré je zodpovedné za poskytovanie programovateľnosti presmerovania, inzerovanie funkcií zariadení, zverejňovanie štatistík a oznamovanie udalostí. Ovládače implementujú ovládače pre toto rozhranie a zariadenia implementujú agentov, takže každý pár ovládač/agent vytvára špecifický vzťah medzi fyzickou infraštruktúrou a aplikáciami.

Okrem týchto troch hlavných vrstiev ONF identifikuje aj vrstvu riadenia a administrácie , ktorá pokrýva statické úlohy: alokáciu zdrojov klientom, základnú konfiguráciu fyzického zariadenia, správu poverení a asociácie medzi logickými a fyzickými entitami. Tieto úlohy sa zvyčajne riadia mimo cyklu dynamického riadenia prevádzky.

Severné a južné rozhrania a modely programovania toku

Rozhranie API smerujúce na juh pripája kontrolér k hardvéru alebo dátovým cestám . OpenFlow bolo prvým široko prijatým rozhraním: definuje, ako kontrolér inštaluje položky do tabuliek toku prepínačov, ako zhromažďuje štatistiky, ako sa hlásia udalosti, ako sú napríklad nezhodné pakety atď. Iné alternatívy, ako napríklad Cisco OpFlex, ponúkajú odlišné modely, ale s rovnakou základnou myšlienkou umožniť centrálnemu prvku ovplyvňovať správanie zariadenia.

Severné API umožňuje aplikáciám komunikovať s kontrolérom a získavať abstraktný pohľad na sieť. Neexistuje tu taký zavedený štandard ako OpenFlow: existuje veľa návrhov a knižníc nachádzajúcich sa na rôznych vrstvách zásobníka (REST, gRPC, špecifické SDK, modely založené na zámere atď.) a práve kvôli tejto rozmanitosti ONF kladie veľký dôraz na definovanie osvedčených postupov a konvergenciu smerom ku kompatibilným prístupom.

Na operačnej úrovni môžu kontroléry implementovať pravidlá toku na zariadeniach pomocou proaktívneho, reaktívneho alebo hybridného modelu . Pri reaktívnom prístupe prepínač odošle kontroléru dotaz, keď prijme paket, ktorý nezodpovedá žiadnemu záznamu v jeho tabuľke; kontrolér odpovie pokynmi a v prípade potreby vytvorí nové pravidlo pre podobné budúce pakety.

V proaktívnom modeli riadiaca jednotka predinštaluje pravidlá pre očakávané toky prevádzky , podobne ako sa napĺňajú tradičné smerovacie tabuľky. To minimalizuje dotazy v reálnom čase a znižuje latenciu počiatočnej komunikácie. Mnohé reálne nasadenia kombinujú oba modely, pričom reagujú na nepredvídateľnú prevádzku a sú proaktívne pre dobre známe toky.

Skutočná sila SDN spočíva v programovateľnosti, ktorú poskytujú tieto otvorené API . Vďaka nim je možné dynamicky upravovať trasy na základe zaťaženia, uprednostňovať kritickú prevádzku, automatizovať reakciu na zlyhania alebo bezpečnostné incidenty a dokonca umožniť aplikáciám, aby si so sieťou dohodli potrebné podmienky (šírka pásma, maximálna latencia, úroveň redundancie atď.).

Prípady použitia programovateľnosti v SDN

Na ilustráciu konceptu programovateľnosti siete sa často diskutujú tri hlavné prípady použitia, ktoré demonštrujú, ako sa SDN využíva v praxi . Prvým je jemné doladenie tokov prevádzky: s protokolmi ako OpenFlow môže riadiaca jednotka takmer za chodu rozhodnúť, ktorými cestami by sa mali určité typy prevádzky riadiť, vyvažovať zaťaženie medzi linkami, predchádzať preťaženiu alebo v prípade potreby uplatňovať prísnejšie bezpečnostné politiky.

Druhým hlavným argumentom je pokročilá podpora aplikácií . Namiesto toho, aby sieť bola slepá voči tomu, čo aplikácie robia, môžu odhaliť svoje požiadavky (napríklad nízku latenciu pre hlas alebo video, vysokú šírku pásma pre určité prenosy, prísnu izoláciu medzi klientmi) a kontrolér prispôsobí konfiguráciu tak, aby im spĺňala. Okrem toho automatizované nasadenie – najmä v cloudových a rozsiahlych virtualizačných prostrediach – umožňuje rýchle nasadenie nových služieb bez toho, aby administrátor musel manuálne meniť parametre.

Tretím kľúčovým prvkom je automatizácia sieťových operácií . V dobre navrhnutom scenári SDN dokáže sieť autonómne reagovať na mnohé udalosti: ak dôjde k zlyhaniu spojenia, trasy sa prepočítajú; ak sa objaví podozrivý vzorec prevádzky, použijú sa pravidlá blokovania alebo presmerovania na analytické systémy; ak sa spustí nová aplikácia, sieť automaticky pridelí zdroje. Úloha administrátora sa presúva z jednoduchej „zmeny príkazov“ na definovanie politík na vysokej úrovni a zabezpečenie súladu s predpismi.

Výhody SDN pre organizácie

Hodnotová ponuka SDN sa premieta do série veľmi jasných výhod pre spoločnosti a poskytovateľov služieb . Jednou z najvýznamnejších je centralizovaná správa: z ovládača je možné definovať politiky prístupu, bezpečnostné pravidlá, priority prevádzky a poskytovanie služieb pre celú sieť bez toho, aby bolo potrebné spravovať každé zariadenie samostatne alebo sa spoliehať na špecifické rozhranie každého výrobcu.

Pokiaľ ide o škálovateľnosť, SDN ponúka obrovskú agilitu. Administrátori môžu pridávať alebo odoberať virtuálne zariadenia, segmentovať siete, prepájať pobočky alebo dátové centrá a upravovať trasy takmer v reálnom čase, často integrovane s platformami cloudovej orchestrácie. Toto všetko sa dosahuje s minimálnym vplyvom na základnú fyzickú infraštruktúru, ktorá zostáva relatívne stabilným substrátom.

Ďalšou dôležitou výhodou je komplexný prehľad o správaní siete . Centralizáciou informácií v riadiacej jednotke alebo v doméne koordinovaných riadiacich jednotiek sa získa kompletný obraz o výkone, úzkych miestach, aktívnych tokoch a potenciálnych hrozbách. Tento prehľad uľahčuje nielen každodennú prevádzku, ale aj plánovanie kapacity a včasnú detekciu problémov.

Z ekonomického hľadiska SDN pomáha znižovať kapitálové aj prevádzkové náklady. Na jednej strane umožňuje opätovné použitie veľkej časti existujúceho hardvéru , pretože mnohé prepínače dokážu umožniť funkcie SDN jednoduchými aktualizáciami firmvéru. Na druhej strane automatizácia skracuje čas, ktorý personál trávi opakujúcimi sa konfiguračnými úlohami, znižuje ľudské chyby a zjednodušuje údržbu a aktualizácie.

Posledná hlavná sada výhod sa týka inovácií a rýchlosti reakcie . Oddelením hardvéru a softvéru môžu organizácie vytvárať nové služby, experimentovať s rôznymi obchodnými modelmi alebo prispôsobovať sieť novým požiadavkám (hybridný cloud, IoT, edge computing, big data) bez toho, aby boli viazané na harmonogram uvedenia produktov na trh konkrétneho výrobcu.

Nevýhody a výzvy SDN sietí

SDN nie je všeliekom a prináša aj výzvy, ktoré treba mať na pamäti pri navrhovaní a prevádzke týchto typov sietí. Jednou z najčastejšie uvádzaných je potenciálna zraniteľnosť riadiacej jednotky: koncentráciou toľkej logiky a rozhodovania sa stáva kritickým bodom, ktorého zlyhanie alebo ohrozenie môže zničiť celý systém.

To si vyžaduje nasadenie mechanizmov vysokej dostupnosti, redundancie a záložného riadenia , ako aj veľmi prísne kontroly prístupu. Napríklad útoky typu odmietnutie služby (DDoS) na kontrolér musia byť zmiernené dostatočnou kapacitou, aby sa zabránilo tomu, že sieť „prehliadne“ kritické udalosti.

Ďalšou výzvou je potenciálny nárast latencie a zložitosti s rastúcim počtom zariadení a tokov. Ak musí kontrolér spravovať príliš veľa interakcií s dátovou rovinou, môže sa preťažiť. Dobre navrhnutá architektúra SDN by mala distribuovať funkcie, zachovávať určitú kontrolu nad distribuovanými prvkami, keď to dáva zmysel (napríklad pre rýchlu obnovu po lokálnych poruchách), a horizontálne škálovať kontroléry.

Pokiaľ ide o bezpečnosť, hoci SDN ponúka lepšiu viditeľnosť, chýbajú mu aj niektoré mechanizmy, ktoré boli predtým integrované do tradičných smerovačov, prepínačov alebo fyzických firewallov. Je nevyhnutné chrániť komunikáciu medzi ovládačmi, aplikáciami a zariadeniami, zabezpečiť autenticitu a integritu a navrhnúť robustné prostredie politík, ktoré umožňuje overiť, či sa politiky uplatňujú presne podľa plánu.

Okrem toho je dôležité zaviesť procesy pre sieťovú forenznú analýzu : podrobné zaznamenávanie udalostí, sledovateľnosť zmien a schopnosť rekonštruovať, čo sa stalo v prípade incidentu. Toto všetko musí koexistovať s inherentnou dynamikou SDN, čím sa zabráni tomu, aby sa bezpečnosť stala úzkym hrdlom, a zároveň sa zabezpečí, že nezostanú žiadne zraniteľnosti.

Úlohy ONF a ďalších aktérov v ekosystéme SDN

Nadácia Open Networking Foundation (ONF) zohráva zásadnú úlohu vo vývoji SDN. Je to organizácia riadená koncovými používateľmi (operátormi, veľkými korporáciami) s cieľom podporovať zavádzanie softvérovo definovaných sietí prostredníctvom otvorených štandardov a procesov spolupráce.

ONF bola zodpovedná za definovanie, údržbu a vývoj štandardu OpenFlow , ktorý bol prvým uznávaným štandardom SDN a zostáva kľúčovým prvkom v mnohých architektúrach. Jej práca však ide ešte ďalej: vedie pracovné skupiny, ktoré analyzujú požiadavky na komerčné nasadenie, navrhujú nové rozhrania, dátové modely a terminológiu a podporujú ekosystém viacerých dodávateľov.

Súbežne s tým technologické spoločnosti a výrobcovia zariadení vyvinuli vlastné SDN platformy a hybridné prístupy. Niektoré, ako napríklad riešenia založené na logicky centralizovaných ovládačoch, ako napríklad Ciena Blue Planet, kombinujú centralizované funkcie (kompletný prehľad, politiky, šírka pásma) s distribuovanými možnosťami naprieč sieťovými prvkami pre obnovu po poruche, lokálne monitorovanie alebo zabezpečenie.

Tento hybridný prístup odráža praktickú realitu: nie všetka kontrola musí byť zverená centrálnemu ovládaču a je vhodné, aby určité mechanizmy rýchlej reakcie zostali blízko prevádzky, zatiaľ čo komplexnejšia inteligencia a orchestrácia sú riadené centralizovaným a programovateľným spôsobom.

SDN, virtualizácia siete a prípady použitia v reálnom svete

V mnohých organizáciách sa SDN používa v spojení s technikami virtualizácie sietí na vytvorenie prekrývajúcich sa sietí nad existujúcou fyzickou infraštruktúrou. Tieto virtuálne siete môžu segmentovať rôzne prostredia (produkcia, vývoj, odlišní zákazníci) využitím rovnakého základného hardvéru alebo môžu prepojiť viacero fyzických sietí, akoby išlo o jednu logickú entitu.

Tento prístup je obzvlášť účinný pri integrácii s cloudovými výpočtovými službami, ako sú SaaS, IaaS a PaaS . Softvérovo definovaná sieť je koordinovaná s orchestračnými platformami, takže celý cyklus poskytovania – virtuálne počítače, úložisko, sieť, zabezpečenie – sa vykonáva konzistentne, rýchlo a automaticky, často prostredníctvom rozhraní API.

Vo veľkých podnikoch a u operátorov sa SDN používa na budovanie inteligentnejších firemných WAN sietí , kde je prevádzka medzi centrálou, dátovými centrami a verejnými cloudmi presne riadená. Napríklad spoločnosť Google už roky používa SDN na prepojenie svojich globálnych dátových centier a spolupracovala s ONF pri definovaní nových riadiacich rozhraní nad rámec OpenFlow.

V prostredí dátových centier je SDN kľúčovou súčasťou pre dosiahnutie rýchleho a efektívneho škálovania : umožňuje sprevádzkovať nové dátové centrum v priebehu niekoľkých hodín a zriaďovať sieťové zdroje v priebehu niekoľkých minút. Taktiež uľahčuje nasadenie rozsiahlych prostredí internetu vecí a správu tisícok distribuovaných zariadení a senzorov bez nadmernej zložitosti.

SDN je napokon súčasťou širšieho trendu smerom k softvérovo definovanej infraštruktúre , kde nielen sieť, ale aj úložisko (SDS) a ďalšie zdroje sú riadené z logických riadiacich rovín, nezávisle od konkrétneho hardvéru. To organizáciám poskytuje väčšiu prenosnosť, agilitu a schopnosť presúvať pracovné zaťaženie medzi cloudom a lokálnym prostredím podľa potreby.

Vďaka tomuto historickému, technickému a praktickému pozadiu sa SDN upevňuje ako odlišný spôsob chápania sietí: bližšie k svetu softvéru, zameraný na automatizáciu a programovateľnosť a schopný reagovať na výzvy rastu prevádzky, cloudu, veľkých dát a internetu vecí bez toho, aby si vynútil nekonečné znásobovanie hardvéru alebo prevádzkovej zložitosti.