SDN

Che cos'è SDN?

Il Software-Defined Networking (SDN) è un metodo per ottenere la virtualizzazione della rete. Utilizza la tecnologia core OpenFlow per separare il piano di controllo e il piano dati dei dispositivi di rete, rendendo la rete intelligente e realizzando lo scopo di un controllo flessibile del traffico di rete. 

In parole semplici, la tecnologia SDN consente agli amministratori IT di utilizzare un pannello centralizzato di applicazioni software per controllare il traffico di rete in reti con topologie complesse senza controllare manualmente ogni dispositivo di rete (come router, switch, ecc.) uno per uno. In questo modo, SDN costruisce un'architettura di rete gestibile centralmente e programmabile via software, con gestione centralizzata, pianificazione flessibile e basso costo.

Quali sono i problemi che SDN risolve?

I dispositivi di rete distribuiti tradizionali trasmettono in broadcast le informazioni di raggiungibilità al Layer 2 e trasmettono le informazioni sulla topologia tramite protocolli di routing al Layer 3. La rete comprende vari dispositivi di diversi produttori, il che richiede che i dispositivi nella rete comunichino utilizzando un protocollo unificato e standardizzato. Man mano che la rete diventa più complessa, anche i requisiti degli utenti cambiano costantemente, e le reti distribuite tradizionali devono formulare nuovi protocolli e modificare i protocolli di rete per far fronte ai requisiti di comunicazione in continua evoluzione. Inoltre, questo tipo di rete richiede anche la gestione dei dispositivi uno per uno, il che potrebbe essere più flessibile ed efficiente, aumentando i costi e la complessità di esercizio e manutenzione.

L'architettura SDN utilizza una tecnologia programmabile per consentire ai produttori di usare API aperte per sviluppare applicazioni adatte alle loro esigenze aziendali e controllare centralmente hardware multi-vendor tramite OpenFlow. I dispositivi in reti complesse altamente distribuite possono essere tutti configurati, gestiti e sottoposti a risoluzione dei problemi in modo centralizzato, riducendo significativamente la complessità e il costo della gestione, dell'operatività e della manutenzione della rete e migliorando l'efficienza della gestione della rete e della risoluzione dei problemi.

Come funziona SDN?

I dispositivi hardware delle reti tradizionali dispongono delle funzionalità del piano di gestione, del piano di controllo e del piano di inoltro. Il piano di gestione è responsabile della formulazione delle politiche e del coordinamento dei servizi di rete, il piano di controllo controlla il sistema operativo e gli algoritmi di calcolo, mentre il piano di inoltro è responsabile dell'inoltro e della ricezione dei pacchetti di dati.

Il principio fondamentale della tecnologia SDN è disaccoppiare il piano di controllo (sistema operativo e software) e il piano dati (funzione di inoltro dei dati) dei dispositivi di rete, in modo che il piano di controllo dei dispositivi di rete possa essere estratto dai dispositivi hardware e programmato direttamente tramite il software. Come si può vedere dalla figura seguente, le capacità di gestione e controllo definite dal software nell'architettura SDN sono separate dalle capacità di inoltro dei dati dei dispositivi hardware. I dispositivi di rete in SDN diventano puri dispositivi hardware white box e il software viene definito separatamente.

L'SDN sopra descritto, che separa software e hardware il più possibile, è chiamato SDN software. Va notato che questa è solo un'architettura tecnologica SDN classica. Tuttavia, con lo sviluppo della tecnologia SDN, esiste anche una tecnologia SDN hardware che riduce la separazione tra software e hardware. Il suo obiettivo è ottenere l'automazione delle operazioni e della manutenzione. Questa tecnologia SDN hardware mantiene il sistema operativo sottostante e la maggior parte dei protocolli software del piano di controllo sui dispositivi hardware. Utilizza controller per gestire i dispositivi hardware e strumenti di gestione della configurazione di rete, ottenendo così una gestione centralizzata dei dispositivi hardware.

Quali sono le applicazioni di SDN?

SDN è stato adottato in molti campi, e di seguito sono riportati alcuni esempi.

Data Center: Semplificare la gestione di data center complessi, supportare la migrazione dinamica dei carichi di lavoro e il traffico tra server, e ottenere una configurazione rapida e una regolazione dinamica.

Rete geografica (SD-WAN): Connetti applicazioni e servizi cloud, offri una migliore esperienza utente e ottimizza le prestazioni della rete geografica complessiva.

Rete di accesso (SD-Access): Migliora la sicurezza e l'efficienza dell'accesso di utenti e dispositivi e semplifica la gestione degli accessi.

Virtualizzazione delle funzioni di rete (NFV): Utilizzare la tecnologia di virtualizzazione per distribuire e gestire le funzioni di rete, ridurre i costi, aumentare la flessibilità e fornire percorsi personalizzati.

Rete campus e aziendale: Attraverso la gestione centralizzata, l'implementazione unificata delle politiche di sicurezza, l'adeguamento dinamico dei diritti di accesso in base all'identità dell'utente, al dispositivo e al contesto, e il miglioramento dell'esperienza utente.

Cloud computing e integrazione multi-cloud: Supporta l'espansione elastica e la gestione automatizzata delle risorse cloud e consente un'integrazione efficiente di diversi ambienti cloud.

Internet delle cose (IoT): Ottieni una gestione efficiente dei dispositivi e il monitoraggio della sicurezza tramite controllo centralizzato e supporta l'accesso e la gestione dei dispositivi su larga scala.

5G: Ottimizza diversi tipi di reti, supporta il network slicing e il multi-access edge computing (MEC) e migliora la flessibilità della rete.