Анализ современного состояния программно-конфигурируемых сетей

Программно-конфигурируемые сети (далее - ПКС) или SoftwareDefinedNetworking (далее - SDN) в настоящее время являются одним из наиболее часто встречающихся вопросом в сфере информационных технологий (далее - ИТ), так как бизнес в данной сфере предъявляет все большие требования к гибкости и масштабируемости существующих компьютерных сетей. Зачастую вышеописанный вопрос возникает из-за ряда факторов:

• -    резкий и неконтролируемый рост объемов трафика компьютерной сети и изменение его структуры в сторону передачи видео-данных и унифицированных коммуникаций;

• -    рост и развитие облачных технологий, которым необходимо

учитывать требования по совместимости и безопасности;

- большой объем данных, требующих непрерывного роста полосы пропускания каналов;

• -    изменение настроек компьютерной сети после подключения нового оборудования занимает много времени;

• -    необходимость поддержания работоспособности социальных сетей.

Технология SDN совсем новая, простая в управлении, гибкая и экономически эффективная, её сетевая архитектура, обеспечивает высокую пропускную способность и динамичность, что принципиально важно для современных приложений. Эволюция технологии SDN представлена на рисунке 1.

Создание Разработка платформ Внерения Демонстрация Решения для рынка

2007                  2007-2010             2009-2012           2008-2012              2011-201?

Создание концепции ИКС Open Source Инструменты Stanford GENI,         SIGCOMM            Производители

Рисунок 1 – Эволюция технологии SDN

Эволюция технологии SDN включает в себя следующие этапы: создание, разработка платформы, внедрение, демонстрация и решение для рынка.

Основной идеей технологии SDN является разделение контура управления и контура передачи информации, в котором контур управления отвечает за работу сразу нескольких элементов компьютерной сети.

Главным отличием технологии SDNот сетей передачи информации считается централизованное интеллектуальное управление и мониторинг компьютерной сети, обеспечивающей проверку, контроль и модификацию потоков передаваемой информации. Согласно концепции технологии SDN логика управления компьютерной сетью выносится в специальные контроллеры, которые способны отслеживать работу компьютерной сети в целом. На рисунке 2 показана архитектура технологии SDN.

Рисунок 2- SDN – архитектура

Архитектура SDNвключает в себя 3 уровня: уровень приложений, уровень управления и инфраструктура сети. Как видно из рисунка 2, помимо классического управления компьютерной сетью прямыми командами сисадмина к контроллеру, SDNконтроллер поддерживает запуск на себе приложений управления сетью.

SDNсостоит из следующих областей: коммутация, контроллеры, виртуализация облачных приложений и виртуализация средств безопасности сетевых решений. Исходя из вышеописанного вытекают основные направления, в которых программно-коммутируемые сети находят свое применение: ЦОД (ы), облачные технологии, сети провайдеров, корпоративные сети, а также домашние локальные сети.

Главными достоинствами внедрения и использования ПКС в организациях со сложной ИТ - инфраструктурой являются:

• -    стоимость ПКС - в данном случае имеется ввиду уменьшение стоимости за счет уменьшения расходов на управление, а в следствие – увеличение прибыли;

• -    повышение производительности – в данном случае имеется ввиду снятие с коммутаторов нагрузки по обработке линии управления, ПКС дают возможность данным устройствам направить все свои имеющиеся ресурсы на ускорение трафика используемой сети;

• -    использование и тестирование новых сервисов сети ПКС – в данном случае имеется ввиду тот факт, что программные средства SDN позволяют администраторам создавать новые функции к уже существующим сетям;

• -    администрирование сетей ПКС – в данном случае имеется ввиду тот факт, что на главном SND- контроллере системный администратор наблюдает за сетью в одном общем представлении, за счет чего увеличивается удобство управления сетями, а также обеспечения безопасности и выполнения ряда иных задач сети;

• -    безопасность сетей ПКС – в данном случае имеется ввиду тот факт, что в существующей сети SND предоставляется возможность администратору четко видеть необходимые потоки трафика сети, исходя из чего ему будет гораздо легче находить вторжения и определять приоритеты иными типами трафика сети ПКС, а помимо этого и разрабатывать правила реагирования сети ПКС при заторах и проблемах с оборудованием;

• -    облачные технологии – в данном случае имеется ввиду тот факт, что в облаках данные и приложения находятся на персональных компьютерах, взаимодействующих между собой по существующей сети ПКС, и данная технология имеет возможность предоставлять необходимый облакам «умный» уровень сети.

Исходя из вышеописанного, можно сделать вывод о том, что эксперты в области сетей ПКС в ближайшее время ожидают:

• -    соединение интеграции SDN – решений и облачных сервисов в общую модель;

• -    уменьшение занятых оборудованием сетей ПКС площадей за счет централизации сетей ПКС;

• -    создание и внедрение операторами в эксплуатацию новых бизнес – моделей (к примеру, модели FVNO);

• -    разработку «своих» SND – контроллеров;

• -    использование существующих типов DDoS/DPI/BigData как составляющих элементов SDN/NFV-платформ;

• -    обмен между различными существующими сетями на уровне программно-конфигурируемых сетей SDN-SDN (облачное пространство);

• -    разработка и внедрение новых протоколов маршрутизации сети ПКС;

• -    централизацию СОРМ;

• -    создание и внедрение модели «сети, конфигурируемой пользователем» (UserDefinedNetwork).

Стоит отметить тот факт, что в настоящее время на рынке сетей SDN существует две тенденции:

• -    первая – активное появление многообещающих разработок;

• -    вторая – расстановка лидеров рынка информационнокоммуникационных технологий на сетях SDN.

Оба вышеописанные тенденции находят свое отражении в открытии и использовании собственных научно-исследовательских подразделений, которые занимаются непосредственно данной проблемой, а также отдельных линеек продукции, которые основаны на новом подходе.

Ряд современных компаний, которые предлагают использование облачных сервисов признают следующее:

• -    первое – перспективы развития сетей SDN являются глобальными в настоящее время;

• -    второе – необходимо приложить ряд усилий для того, чтобы вывести сети SDN на новый уровень эксплуатации. Однако, потребность в использовании сетей SDN очень велика, и число предприятий и фондов, которые занимаются их развитием и внедрением, насчитывает десятки.