Yazılım tanımlı ağ (SDN): tarihçesi, mimarisi ve kullanım alanları

Informatec Dijital » Ücretsiz Destekler » Yazılım tanımlı ağ (SDN): tarihçesi, mimarisi ve kullanım alanları

Yazılım tanımlı ağ (SDN), iletişim altyapılarının tasarlanma, dağıtılma ve yönetilme biçimini tamamen değiştirdi . Eskiden katı bir fiziksel ekipman çerçevesi ve manuel yapılandırmalar olan yapılar, artık çok daha yüksek hız, esneklik ve ağın her köşesinde neler olup bittiğine dair daha fazla görünürlükle neredeyse kod gibi yönetilebiliyor.

Bu yeni yaklaşım birdenbire ortaya çıkmadı: 90'ların aktif ağlarından OpenFlow'un standardizasyonuna ve denetleyiciler, API'ler ve uygulamalardan oluşan eksiksiz bir ekosistemin oluşturulmasına kadar, onlarca yıllık araştırmanın ve çeşitli teknolojik dönüm noktalarının sonucudur. Buraya nasıl geldiğimize, SDN'nin hangi sorunları çözdüğüne, iç işleyişine ve bugün hangi gerçek dünya senaryolarında kullanıldığına adım adım bakalım.

Yazılım tanımlı ağların (SDN) kökeni ve tarihi

SDN'nin öyküsü yaklaşık 20 yıl önce, ticari internetin doğuşunda , küresel ağın başarısının iletişim altyapılarının çok daha kolay bir şekilde değiştirilebilmesi ve gelişebilmesi gerektiğinin farkına varmasıyla başladı. O zamandan beri, bugün SDN olarak adlandırdığımız şeye giden yolu açan üç ana aşama ayırt edilebilir.

İlk aşama, aktif ağlara karşılık gelir (yaklaşık 1995-2000) . Amaç, bir bilgisayarın programlanmasına benzer şekilde, ancak her iletişim düğümüne uygulanacak şekilde ağı programlamaya açmaktı. Bunu başarmak için, ağ cihazlarında işlem gücü, depolama, paket kuyrukları ve işlem fonksiyonları gibi kaynakları ortaya çıkaran bir API tanımlandı; bu da belirli trafik akışlarına özel davranışlar uygulayan kodun yüklenmesine olanak sağladı.

Bu yaklaşım , internetin ölçeklenebilir ve işlevsel kalmasının tek yolunun ağı olabildiğince basit tutmak olduğunu savunanların görüşüyle ​​çatışıyordu . Yine de, aktif ağ programı önemli ilerlemeleri tetikledi: hesaplama maliyetlerinin azalması, programlama dillerinde iyileştirmeler, sanal makinelerin yükselişi ve her şeyden önemlisi, ağın sadece kapalı kutular topluluğu değil, programlanabilir bir platform olarak ele alınabileceği fikri.

O dönemin önemli bir katalizörü, 90'ların ortalarından 2000'lerin başlarına kadar aktif olan Aktif Ağlar Programı'nı başlatan DARPA gibi kuruluşların desteğiydi . Aktif ağlar hiçbir zaman kitlesel kullanıma ulaşamasa da, daha sonra SDN için temel olacak kavramların tohumlarını ekti: ağda programlanabilir işlevler, kaynak sanallaştırma ve farklı cihazların (güvenlik duvarları, IDS, NAT vb.) birleşik bir görünümü.

On yılın başında ve trafikteki patlayıcı büyüme ile birlikte, kontrol düzlemi ve veri düzleminin ayrılmasına odaklanan ikinci aşama başladı (2001-2007) . Geleneksel yönlendiriciler ve anahtarlar, kontrol mantığını (rota seçimi, yönlendirme protokolleri) ve veri düzlemini (gerçek paket iletimi) aynı cihazda birleştirerek hataları ayıklamayı, trafik mühendisliğini ayarlamayı veya yeni hizmetler sunmayı çok zorlaştırıyordu.

Bu senaryoyla başa çıkmak için operatörler, kontrol daha ayrı bir konumda kalırken, özel donanımlar üzerinde paket yönlendirmeyi uygulamaya başladılar ve aynı zamanda VPN'ler ve diğer gelişmiş özellikler gibi hizmetlerle giderek daha büyük ve karmaşık ağları yönetmenin yollarını aradılar . Bundan iki yenilik çizgisi ortaya çıktı: bir yandan, Linux üzerinde ForCES (IETF) veya Netlink gibi kontrol ve yönlendirme arasında açık arayüzler; diğer yandan, RCP, SoftRouter veya PCE protokolü gibi merkezi mantıksal kontrole sahip mimariler, yönlendirme kararlarının küresel bir bakış açısıyla alınmasına olanak sağladı.

Üçüncü aşama, 4D Projesi ve ardından gelen Ethane ile geldi; bu proje, dört net şekilde tanımlanmış düzleme sahip merkezi bir mantık denetleyicisi fikrini somutlaştırdı: veri (kurallara göre paket işleme), keşif (topolojik ve trafik bilgilerinin toplanması), dağıtım (işleme kurallarının kurulumu) ve karar (küresel politikaların belirli kurallara dönüştürülmesi). Stanford Üniversitesi gibi gerçek dünya ortamlarında kullanılan Ethane, bugün OpenFlow olarak bildiğimiz şeyin temelini oluşturacak son derece basit bir anahtar tasarımına katkıda bulundu.

Bu arada, deney ekosistemi de gelişiyordu: PlanetLab ve Emulab gibi altyapılar, GENI ve Avrupa FIRE programı gibi projeler ve Stanford'un Clean Slate Programı , alternatif ağ mimarilerinin büyük ölçekli test edilmesini teşvik etti. İşte bu ortamda OpenFlow, standart bir API kullanarak anahtar yönlendirme yeteneklerini harici bir denetleyiciye sunmanın pratik bir yolu olarak ortaya çıktı.

Sektörde önemli bir dönüm noktası, Avaya'nın 2014 yılında gerçekleştirdiği ve en kısa yol köprüleme yöntemini OpenStack ile birleştirerek minimum manuel yapılandırmayla yazılım tanımlı ağlar oluşturmayı sağlayan gösterimiydi . Ve zamanla, basit donanım yazılımı güncellemeleri sayesinde, birçok ticari switch, donanım değişikliği gerektirmeden OpenFlow'u desteklemeye başladı.

SDN'nin geleneksel ağların sorunlarını çözmesi

Neredeyse tamamen bireysel olarak yapılandırılmış fiziksel ekipmanlara dayanan geleneksel ağlar, işletmelerin, hizmet sağlayıcıların ve son kullanıcıların mevcut ihtiyaçları karşısında sınırlarına ulaşmaktadır. En büyük zayıf noktaları ise yıllar içinde biriken karmaşıklıktır.

Olası tüm senaryoları kapsamak için sektör, belirli sorunları (güvenlik, verimlilik, yedeklilik vb.) çözen giderek daha spesifik ağ protokolleri ekliyor , ancak bunlar genellikle birbirinden bağımsız olarak tasarlanıyor. Sonuç olarak, tümünü basitleştirecek ortak bir soyutlama katmanı olmadan, manuel olarak koordine edilmesi gereken karmaşık bir mekanizma ağı ortaya çıkıyor.

Bir kuruluş, tüm ağında tutarlı politikalar uygulamak istediğinde (örneğin, hangi kaynaklara kimin erişebileceğini belirlemek gibi), yöneticilerin yüzlerce veya binlerce cihazda değişiklik yapması gerekir. Yeni bir sanal makine eklemek gibi basit bir işlem bile, ortam genelinde dağılmış çok sayıda erişim kontrol listesinde (ACL) değişiklik yapılmasını gerektirebilir ve bu da insan hatası ve saatlerce süren gecikme riskini beraberinde getirir.

Ölçeklenebilirlik eksikliği de ciddi bir sorundur. Veri merkezlerinin yükselişi, kullanıcı sayısındaki artış ve artan trafik, giderek daha fazla cihaz eklenmesini gerektiriyor. Her ek ekipman, daha fazla yapılandırma, daha fazla yönetim ve daha fazla potansiyel arıza noktası anlamına geliyor. Tüm bunları iş ihtiyaçlarıyla uyumlu tutmak ise çok zorlu bir görev haline geliyor.

Ekonomik açıdan bakıldığında, kuruluşlar üreticilerin ürün döngülerine aşırı derecede bağımlıdır . Yeni ağ işlevselliğine ihtiyaç duyulduğunda, yalnızca yazılımı güncellemek genellikle yeterli değildir: kuruluşlar, satıcının uygun modeli piyasaya sürmesini, iç sertifikasyonların tamamlanmasını, ekipmanın temin edilmesini ve dağıtımın gerçekleşmesini beklemek zorundadır; bu süreç yıllar sürebilir ve yeniliği engelleyebilir.

Dahası, son trendler durumu daha da karmaşık hale getiriyor: Makineden makineye akışlar, dağıtılmış veritabanları, mikro hizmetler ve mobil telefonlar, tabletler ve dizüstü bilgisayarlarla her yerden bağlanan kullanıcılarla birlikte çok daha heterojen trafik modelleri ortaya çıkıyor . Geleneksel ağ sınırları neredeyse ortadan kalkarken, yöneticilerin hassas verileri korumaya çalışmasıyla iş yükü artıyor.

Buna ek olarak, hızlı kaynak tahsisi, bilgi işlem, depolama ve ağ oluşturmanın dinamik ölçeklendirilmesi ve daha karmaşık güvenlik gereksinimleri gerektiren bulut hizmetlerinin (SaaS, IaaS, PaaS) büyümesi de söz konusudur . Büyük verinin yükselişi, geleneksel ağların her zaman yetişemediği binlerce sunucu arasında devasa bant genişliği ve taşıma kapasitesi gerektirmektedir.

SDN tam olarak nedir ve sorunu nasıl çözer?

SDN, ağa esneklik, merkezi kontrol ve programlanabilirlik sağlamak üzere tasarlanmış yeni bir mimari olarak ortaya çıkıyor ; karmaşıklığı yazılıma kaydırarak donanımdan uzaklaştırıyor. Artık her cihazı ayrı ayrı yönetmek değil, istenen ağ davranışını daha yüksek bir mantıksal katmandan tanımlamak söz konusu.

Temel prensip, kontrol düzlemi ve veri düzleminin ayrılmasıdır . Veri düzlemi, paketleri uç noktalar arasında yüksek hızda taşımaktan sorumludur; kontrol düzlemi ise politikalar, rotalar ve kurallar uygulayarak bu paketlerin nasıl ve nereye gitmesi gerektiğine karar verir. SDN'de bu düzlemler birbirinden ayrılır ve kontrol bir veya daha fazla mantıksal denetleyicide yoğunlaşır.

İki cihaz arasında, genellikle OpenFlow gibi standart bir protokol aracılığıyla, iyi tanımlanmış bir arayüz oluşturulur . Bu arayüz sayesinde, kontrol cihazı anahtarlar ve yönlendiriciler üzerinde yönlendirme kurallarını kurabilir, değiştirebilir veya silebilir; bu sayede cihazlar kapalı sistemler yerine programlanabilir cihazlar gibi davranır. OpenFlow tek olası protokol değildir, ancak en yaygın olanıdır ve fiili standart haline gelmiştir.

Denetleyicilerin üzerinde, SDN uygulamaları, ağdan hangi davranışı istediklerini ifade etmek için kuzey yönlü API'leri kullanır : belirli trafiğe öncelik verme, departmanları bölümlere ayırma, yük dengeleme, hizmet kalitesini iyileştirme, hizmet reddi saldırısına tepki verme vb. Denetleyici, bu üst düzey istekleri veri düzleminde uygulanan somut yönlendirme kurallarına dönüştürür.

Başka bir deyişle, SDN , uygulamaların ve hizmetlerin her bir ekipman modelinin veya düşük seviyeli protokolün ayrıntılarını göz ardı ederek, sanki tamamen yazılımmış gibi geliştirilebileceği bir platforma dönüştürür . Bu soyutlama otomasyonu kolaylaştırır, hataları azaltır ve talepteki değişikliklere çok daha hızlı uyum sağlamayı mümkün kılar.

SDN Mimarisi: Kontrolcüler, API'ler ve Temel Bileşenler

Tipik bir SDN ağı, çeşitli mantıksal katmanlara ve iyi tanımlanmış bileşenlere ayrılmıştır. Ağın kalbinde , ağın beyni gibi davranan, veri düzleminden bilgi toplayan ve uygulama kararlarını uygulayan SDN denetleyicisi bulunur.

Denetleyici, ağın soyut bir görünümünü korur: topoloji, her cihazın yetenekleri, trafik istatistikleri, bağlantı durumları vb. Bu bilgilerle ve etkinleştirilebilen veya devre dışı bırakılabilen eklenti modüllerine (envanter yönetimi, istatistik toplama, güvenlik modülleri, yük dengeleme vb.) dayanarak kararlar alır ve bunları genellikle OpenFlow veya OVSDB veya Cisco OpFlex gibi diğer protokoller aracılığıyla güney yönlü API üzerinden cihazlara iletir.

Veri düzlemi aygıtları (fiziksel anahtarlar, sanal anahtarlar, yönlendiriciler), ONF'nin SDN Veri Yolu olarak adlandırdığı şeyi uygular : mantıksal olarak ortaya konan bir dizi yönlendirme motoru ve trafik işleme işlevi. Her veri yolunun içinde, denetleyiciden talimatlar alan ve bunları akış tablolarındaki kurallara veya belirli donanım eylemlerine çeviren bir Kontrol Arayüzü İşleme Aracısı (CDPI aracısı) bulunur.

Mimari yapının en üstünde SDN uygulamaları yer alır . Bunlar, Kuzey Yönlü API'ler (NBI'ler) aracılığıyla denetleyiciyle iletişim kuran ve iş veya teknik ihtiyaçları ifade eden programlardır: IP adresi yönetimi (IPAM), hizmet düzenlemesi, hizmet kalitesi (QoS) kontrolü, DoS saldırı savunma sistemleri, gelişmiş analitik araçlar vb. Her uygulama kendi mantığını ve denetleyiciyle etkileşim kurmak için bir veya daha fazla NBI içerir.

Bu bloklar arasında, iletim üzerinde programlanabilirlik sağlamaktan, cihaz yeteneklerini duyurmaktan, istatistikleri ortaya koymaktan ve olayları bildirmekten sorumlu olan Kontrol-Veri Düzlemi Arayüzü (CDPI) bulunur . Kontrolcüler bu arayüz için sürücüler uygular ve cihazlar aracılar uygular; böylece her sürücü/aracı çifti, fiziksel altyapı ile uygulamalar arasında belirli bir ilişki kurar.

Bu üç ana katmana ek olarak, ONF daha statik görevleri kapsayan bir yönetim ve idare katmanı tanımlar : istemcilere kaynak tahsisi, fiziksel ekipmanın temel yapılandırması, kimlik bilgisi yönetimi ve mantıksal ve fiziksel varlıklar arasındaki ilişkiler. Bu görevler tipik olarak dinamik trafik kontrol döngüsünün dışında yönetilir.

Kuzey ve Güney arayüzleri ve akış programlama modelleri

Güney yönlü API, kontrol cihazını donanım veya veri yollarına bağlar . OpenFlow, yaygın olarak benimsenen ilk arayüzdü: kontrol cihazının anahtarların akış tablolarına nasıl girişler eklediğini, istatistikleri nasıl topladığını, uyumsuz paketler gibi olayların nasıl raporlandığını vb. tanımlar. Cisco OpFlex gibi diğer alternatifler farklı modeller sunar, ancak temel fikir aynıdır: merkezi bir elemanın cihaz davranışını etkilemesine izin vermek.

Kuzey yönlü API, uygulamaların denetleyiciyle iletişim kurmasına ve ağın soyut bir görünümünü almasına olanak tanır. Burada OpenFlow kadar yerleşik bir standart yoktur: yığın katmanlarının farklı noktalarında (REST, gRPC, özel SDK'lar, niyet tabanlı modeller vb.) birçok öneri ve kütüphane bulunmaktadır ve ONF'nin en iyi uygulamaları tanımlamaya ve uyumlu yaklaşımlara doğru yakınsamaya büyük önem vermesinin nedeni de tam olarak bu çeşitliliktir.

Operasyonel düzeyde, kontrolörler cihazlarda akış kurallarını uygulamak için proaktif, reaktif veya hibrit bir model izleyebilirler . Reaktif yaklaşımda, anahtar, tablosundaki herhangi bir girişle eşleşmeyen bir paket aldığında kontrolöre sorgu gönderir; kontrolör talimatlarla yanıt verir ve gerekirse benzer gelecekteki paketler için yeni bir kural oluşturur.

Proaktif modelde, denetleyici, geleneksel yönlendirme tablolarının nasıl oluşturulduğuna benzer şekilde, beklenen trafik akışları için kuralları önceden yükler . Bu, gerçek zamanlı sorguları en aza indirir ve ilk iletişimlerin gecikmesini azaltır. Birçok gerçek dünya uygulaması, öngörülemeyen trafiğe karşı reaktif ve iyi bilinen akışlar için proaktif olmak üzere her iki modeli de birleştirir.

SDN'nin gerçek gücü, bu açık API'ler tarafından sağlanan programlanabilirlik özelliğinde yatmaktadır . Bunlar sayesinde, yüke bağlı olarak rotaları dinamik olarak ayarlamak, kritik trafiğe öncelik vermek, arızalara veya güvenlik olaylarına otomatik yanıt vermek ve hatta uygulamaların kendilerinin ağ ile ihtiyaç duydukları koşulları (bant genişliği, maksimum gecikme, yedeklilik seviyesi vb.) müzakere etmelerine olanak sağlamak mümkündür.

SDN'de programlanabilirliğin kullanım örnekleri

Ağ programlanabilirliği kavramını açıklamak için, SDN'nin pratikte nasıl kullanıldığını göstermek amacıyla genellikle üç ana kullanım örneği ele alınır . Birincisi, trafik akışlarının ince ayarıdır: OpenFlow gibi protokollerle, denetleyici, belirli trafik türlerinin hangi yolları izlemesi gerektiğine neredeyse anında karar verebilir, bağlantılar arasında yükü dengeleyebilir, tıkanıklığı önleyebilir veya gerektiğinde daha sıkı güvenlik politikaları uygulayabilir.

İkinci önemli durum, gelişmiş uygulama desteğinde yatmaktadır . Ağın uygulamaların ne yaptığından habersiz olması yerine, uygulamalar gereksinimlerini (örneğin, ses veya video için düşük gecikme süresi, belirli aktarımlar için yüksek bant genişliği, istemciler arasında sıkı izolasyon) ortaya koyabilir ve denetleyici yapılandırmayı bunlara uyacak şekilde ayarlar. Dahası, otomatik dağıtımlar—özellikle bulut ve büyük ölçekli sanallaştırma ortamlarında—bir yöneticinin parametreleri manuel olarak değiştirmesine gerek kalmadan yeni hizmetlerin hızlı bir şekilde dağıtılmasına olanak tanır.

Üçüncü temel unsur, ağ işlemlerinin otomasyonudur . İyi tasarlanmış bir SDN senaryosunda, ağ birçok olaya otonom olarak tepki verebilir: bir bağlantı kesilirse, rotalar yeniden hesaplanır; şüpheli bir trafik modeli ortaya çıkarsa, engelleme kuralları uygulanır veya analiz sistemlerine yönlendirme yapılır; yeni bir uygulama başlatılırsa, ağ otomatik olarak kaynak tahsis eder. Yöneticinin rolü, yalnızca "komutları değiştirmekten" yüksek seviyeli politikalar tanımlamaya ve uyumluluğu sağlamaya doğru kayar.

Kuruluşlar için SDN'nin Avantajları

SDN'nin değer önerisi, şirketler ve hizmet sağlayıcılar için bir dizi çok açık avantaj anlamına gelir . Bunlardan en dikkat çekici olanı merkezi yönetimdir: kontrol ünitesinden, her cihazı ayrı ayrı yönetmek veya her üreticinin özel arayüzüne bağlı kalmak zorunda kalmadan, tüm ağ için erişim politikaları, güvenlik kuralları, trafik öncelikleri ve hizmet sağlama tanımlanabilir.

Ölçeklenebilirlik açısından SDN, muazzam bir çeviklik sunar. Yöneticiler sanal cihazları ekleyebilir veya kaldırabilir, ağları bölümlere ayırabilir, şube ofislerini veya veri merkezlerini bağlayabilir ve rotaları neredeyse gerçek zamanlı olarak, genellikle bulut orkestrasyon platformlarıyla entegre bir şekilde ayarlayabilirler. Tüm bunlar, nispeten istikrarlı bir temel olarak kalan altta yatan fiziksel altyapı üzerinde minimum etkiyle gerçekleştirilir.

Bir diğer önemli avantaj ise ağ davranışına ilişkin kapsamlı görünürlüktür . Bilgilerin kontrol ünitesinde veya koordineli kontrol üniteleri alanında merkezileştirilmesiyle, performans, darboğazlar, aktif akışlar ve potansiyel tehditler hakkında eksiksiz bir resim elde edilir. Bu görünürlük, yalnızca günlük operasyonları kolaylaştırmakla kalmaz, aynı zamanda kapasite planlamasını ve sorunların erken tespitini de sağlar.

Ekonomik açıdan bakıldığında, SDN hem sermaye harcamalarını (CAPEX) hem de işletme giderlerini (OPEX) azaltmaya yardımcı olur. Bir yandan, birçok switch basit bellenim güncellemeleriyle SDN işlevlerini etkinleştirebildiğinden, mevcut donanımın büyük bir kısmının yeniden kullanılmasına olanak tanır . Diğer yandan, otomasyon, personelin tekrarlayan yapılandırma görevlerine harcadığı zamanı azaltır, insan hatasını en aza indirir ve bakım ile yükseltmeleri basitleştirir.

Son önemli fayda grubu ise inovasyon ve yanıt hızıyla ilgilidir . Donanım ve yazılımı birbirinden ayırarak, kuruluşlar belirli bir üreticinin ürün lansman takvimine bağlı kalmadan yeni hizmetler oluşturabilir, farklı iş modelleriyle deneyler yapabilir veya ağı yeni gereksinimlere (hibrit bulut, IoT, uç bilişim, büyük veri) uyarlayabilirler.

SDN ağlarının dezavantajları ve zorlukları

SDN her derde deva değildir ve bu tür ağların tasarımında ve işletiminde akılda tutulması gereken zorlukları da beraberinde getirir . En sık dile getirilenlerden biri, kontrol ünitesinin potansiyel güvenlik açığıdır: Çok fazla mantık ve karar alma işlemini yoğunlaştırdığı için, arızası veya tehlikeye girmesi tüm sistemi çökertebilecek kritik bir nokta haline gelir.

Bu durum , yüksek kullanılabilirlik, yedeklilik ve arıza durumunda devreye girme mekanizmalarının yanı sıra çok sıkı erişim kontrollerinin uygulanmasını gerektirir . Örneğin, denetleyiciye yönelik hizmet reddi (DDoS) saldırıları, ağın kritik olaylara karşı "kör" hale gelmesini önlemek için yeterli kapasiteyle engellenmelidir.

Bir diğer zorluk ise, cihaz ve akış sayısının artmasıyla gecikme ve karmaşıklığın potansiyel olarak artmasıdır . Kontrol cihazının veri düzlemiyle çok fazla etkileşimi yönetmesi gerekirse, aşırı yüklenebilir. İyi tasarlanmış bir SDN mimarisi, işlevleri dağıtmalı, mantıklı olduğunda (örneğin, yerel arızalardan hızlı kurtarma için) dağıtılmış öğelerde bir miktar kontrolü sürdürmeli ve kontrol cihazlarını yatay olarak ölçeklendirmelidir.

Güvenlik açısından, SDN daha iyi görünürlük sağlarken, geleneksel yönlendiricilere, anahtarlara veya fiziksel güvenlik duvarlarına daha önce entegre edilmiş bazı mekanizmalardan da yoksundur . Kontrolcüler, uygulamalar ve cihazlar arasındaki iletişimi korumak, orijinalliği ve bütünlüğü sağlamak ve politikaların tam olarak amaçlandığı gibi uygulandığını doğrulamaya olanak tanıyan sağlam bir politika ortamı tasarlamak çok önemlidir.

Ayrıca, ağ adli incelemesi için süreçler oluşturmak kritik öneme sahiptir : ayrıntılı olay kaydı, değişiklik izlenebilirliği ve bir olay durumunda ne olduğunu yeniden oluşturma yeteneği. Tüm bunlar, SDN'nin doğal dinamizmiyle birlikte var olmalı, güvenliğin bir darboğaz haline gelmesini önlemeli ve aynı zamanda hiçbir güvenlik açığının kalmamasını sağlamalıdır.

ONF ve diğer aktörlerin SDN ekosistemindeki rolleri

Açık Ağ Oluşturma Vakfı (ONF), yazılım tanımlı ağların (SDN) evriminde temel bir rol oynamaktadır. Açık standartlar ve işbirlikçi süreçler aracılığıyla yazılım tanımlı ağların benimsenmesini teşvik etmeyi amaçlayan, son kullanıcılar (operatörler, büyük şirketler) tarafından yönetilen bir kuruluştur.

ONF, ilk kabul görmüş SDN standardı olan ve birçok mimaride temel bir unsur olmaya devam eden OpenFlow standardını tanımlamaktan, sürdürmekten ve geliştirmekten sorumludur . Ancak çalışmaları bunun ötesine geçmektedir: ticari uygulamalar için gereksinimleri analiz eden, yeni arayüzler, veri modelleri ve terminoloji öneren ve çoklu satıcı ekosistemini destekleyen çalışma gruplarına liderlik etmektedir.

Buna paralel olarak, teknoloji şirketleri ve ekipman üreticileri kendi SDN platformlarını ve hibrit yaklaşımlarını geliştirdiler. Ciena'nın Blue Planet'i gibi mantıksal olarak merkezileştirilmiş kontrolörlere dayalı çözümlerden bazıları, arıza giderme, yerel izleme veya güvenlik için ağ elemanları genelinde dağıtılmış yeteneklerle (uçtan uca görünürlük, politikalar, bant genişliği) merkezi işlevleri birleştirir.

Bu hibrit yaklaşım, pratik bir gerçeği yansıtmaktadır: tüm kontrolün merkezi kontrol ünitesine bırakılması gerekmez ve bazı hızlı tepki mekanizmalarının trafiğe yakın kalması, daha karmaşık zeka ve orkestrasyonun ise merkezi ve programlanabilir bir şekilde yönetilmesi uygundur.

SDN, ağ sanallaştırması ve gerçek dünya kullanım örnekleri

Birçok kuruluşta, SDN (Yazılım Tanımlı Ağlar), mevcut fiziksel altyapının üzerine üst üste bindirilmiş ağlar oluşturmak için ağ sanallaştırma teknikleriyle birlikte kullanılır . Bu sanal ağlar, aynı temel donanımı kullanarak farklı ortamları (üretim, geliştirme, farklı müşteriler) bölümlere ayırabilir veya birden fazla fiziksel ağı tek bir mantıksal varlık gibi birbirine bağlayabilir.

Bu yaklaşım, özellikle SaaS, IaaS ve PaaS gibi bulut bilişim hizmetleriyle entegre edildiğinde oldukça etkilidir . Yazılım tanımlı ağ, orkestrasyon platformlarıyla koordine edilerek, sanal makineler, depolama, ağ ve güvenlik gibi tüm tedarik döngüsü tutarlı, hızlı ve otomatik olarak, genellikle API'ler aracılığıyla gerçekleştirilir.

Büyük işletmelerde ve operatörlerde, SDN, genel merkezler, veri merkezleri ve genel bulutlar arasındaki trafiğin hassas bir şekilde yönetildiği daha akıllı kurumsal WAN'lar oluşturmak için kullanılır . Örneğin Google, küresel veri merkezlerini birbirine bağlamak için yıllardır SDN kullanıyor ve OpenFlow'un ötesinde yeni kontrol arayüzleri tanımlamak için ONF ile işbirliği yapıyor.

Veri merkezi ortamında, SDN (Yazılım Tanımlı Ağ), hızlı ve verimli ölçeklendirme için kilit bir bileşendir : yeni bir veri merkezinin saatler içinde faaliyete geçmesini ve ağ kaynaklarının dakikalar içinde sağlanmasını mümkün kılar. Ayrıca, binlerce dağıtılmış cihaz ve sensörü aşırı karmaşıklık yaratmadan yöneterek, büyük ölçekli IoT ortamlarının dağıtımını kolaylaştırır.

Son olarak, SDN, yalnızca ağın değil, depolama (SDS) ve diğer kaynakların da belirli donanımdan bağımsız olarak mantıksal kontrol düzlemlerinden kontrol edildiği yazılım tanımlı altyapıya yönelik daha geniş bir eğilimin parçasıdır . Bu, kuruluşlara daha fazla taşınabilirlik, çeviklik ve iş yüklerini gerektiğinde bulut ile şirket içi ortamlar arasında taşıma yeteneği sağlar.

Tüm bu tarihsel, teknik ve pratik arka planla SDN, ağları anlamanın farklı bir yolu olarak kendini sağlamlaştırıyor: yazılım dünyasına daha yakın, otomasyon ve programlanabilirliğe odaklanmış ve donanımın veya operasyonel karmaşıklığın süresiz olarak çoğalmasını zorunlu kılmadan trafik artışı, bulut, büyük veri ve IoT'nin zorluklarına yanıt verebilen bir yaklaşım.