SDN

O que é SDN?

Software-Defined Networking (SDN) é um método de alcançar a virtualização de redes. Ele usa a tecnologia central OpenFlow para separar o plano de controle e o plano de dados dos dispositivos de rede, tornando a rede inteligente e cumprindo o propósito de controle flexível do tráfego de rede. 

Em termos simples, a tecnologia SDN permite que os administradores de TI usem um painel centralizado de aplicações de software para controlar o tráfego de rede em redes de topologia complexa sem controlar manualmente cada dispositivo de rede (como roteadores, switches etc.) um por um. Dessa forma, a SDN cria uma arquitetura de rede gerenciável de forma centralizada e programável por software, com gerenciamento centralizado, agendamento flexível e baixo custo.

Quais são os problemas que a SDN resolve?

Dispositivos de rede distribuída tradicionais transmitem informações de alcançabilidade na Camada 2 e transmitem informações de topologia por meio de protocolos de roteamento na Camada 3. A rede compreende vários dispositivos de diferentes fabricantes, o que exige que os dispositivos na rede se comuniquem usando um protocolo unificado e padronizado. À medida que a rede se torna mais complexa, os requisitos dos usuários também mudam constantemente, e as redes distribuídas tradicionais precisam formular novos protocolos e modificar protocolos de rede para lidar com os requisitos de comunicação em constante mudança. Além disso, esse tipo de rede também requer o gerenciamento dos dispositivos um a um, o que poderia ser mais flexível e eficiente, aumentando o custo e a complexidade de operação e manutenção.

A arquitetura SDN usa tecnologia programável para permitir que os fabricantes usem APIs abertas para desenvolver aplicações que atendam às suas necessidades de negócio e para controlar centralmente hardware de vários fornecedores por meio do OpenFlow. Dispositivos em redes complexas altamente distribuídas podem ser todos configurados, gerenciados e diagnosticados centralmente, reduzindo significativamente a complexidade e o custo do gerenciamento, operação e manutenção da rede e melhorando a eficiência do gerenciamento de rede e da solução de problemas.

Como funciona SDN?

Os dispositivos de hardware das redes tradicionais têm as capacidades do plano de gerenciamento, do plano de controle e do plano de encaminhamento. O plano de gerenciamento é responsável por formular políticas e coordenar serviços de rede, o plano de controle controla o sistema operacional e os algoritmos de computação, e o plano de encaminhamento é responsável por encaminhar e receber pacotes de dados.

O princípio central da tecnologia SDN é desacoplar o plano de controle (sistema operacional e software) e o plano de dados (função de encaminhamento de dados) dos dispositivos de rede, de modo que o plano de controle dos dispositivos de rede possa ser extraído dos dispositivos de hardware e programado diretamente por meio do software. Como pode ser visto na figura abaixo, os recursos de gerenciamento e controle definidos por software na arquitetura SDN são separados dos recursos de encaminhamento de dados dos dispositivos de hardware. Os dispositivos de rede em SDN tornam-se dispositivos de hardware white box puros, e o software é definido separadamente.

O SDN acima, que separa software e hardware tanto quanto possível, é chamado de SDN de software. Deve-se observar que essa é apenas uma arquitetura clássica da tecnologia SDN. Ainda assim, com o desenvolvimento da tecnologia SDN, há também uma tecnologia SDN de hardware que enfraquece a separação entre software e hardware. Seu foco é alcançar a automação de operação e manutenção. Essa tecnologia SDN de hardware mantém o sistema operacional subjacente e a maioria dos protocolos de software do plano de controle nos dispositivos de hardware. Ela usa controladores para gerenciar dispositivos de hardware e ferramentas de gerenciamento de configuração de rede, alcançando assim o gerenciamento centralizado dos dispositivos de hardware.

Quais são as aplicações de SDN?

SDN foi adotado em muitos campos, e a seguir estão alguns exemplos.

Data Center: Simplifique o gerenciamento de data centers complexos, ofereça suporte à migração dinâmica de cargas de trabalho e ao tráfego entre servidores, e obtenha configuração rápida e regulação dinâmica.

Rede de longa distância (SD-WAN): Conecte aplicações e serviços em nuvem, proporcione uma melhor experiência ao usuário e otimize o desempenho da rede de longa distância abrangente.

Rede de Acesso (SD-Access): Melhore a segurança e a eficiência do acesso de usuários e dispositivos e simplifique o gerenciamento de acesso.

Virtualização de Funções de Rede (NFV): Use a tecnologia de virtualização para implantar e gerenciar funções de rede, reduzir custos, aumentar a flexibilidade e fornecer caminhos personalizados.

Rede de campus e empresarial: Por meio de gerenciamento centralizado, implementação unificada de políticas de segurança, ajuste dinâmico dos direitos de acesso com base na identidade do usuário, no dispositivo e no contexto, e melhoria da experiência do usuário.

Computação em nuvem e integração multi-cloud: Suporte a expansão elástica e ao gerenciamento automatizado de recursos de nuvem e alcance a integração eficiente de diferentes ambientes de nuvem.

Internet das Coisas (IoT): Obtenha gerenciamento eficiente de dispositivos e monitoramento de segurança por meio de controle centralizado e ofereça suporte ao acesso e gerenciamento de dispositivos em larga escala.

5G: Otimize diferentes tipos de redes, ofereça suporte ao fatiamento de rede e à computação de borda de multiacesso (MEC), e melhore a flexibilidade da rede.