Cosa è il Software-defined networking (SDN)?

Il software-defined networking, spesso abbreviato in SDN o rete SDN, è un approccio all'architettura di rete che consente ai responsabili IT di utilizzare il software per ottenere una gestione centralizzata della rete, migliorandone la flessibilità e l'agilità. Le imprese hanno riscontrato molti vantaggi dall'utilizzo del software-defined networking e hanno introdotto l'SDN nelle loro reti già da anni. Questo articolo offre una panoramica completa del software-defined networking, dandone la definizione e spiegando i componenti, le tipologie, i vantaggi e l'impatto che le reti SDN stanno avendo sui data center.

Componenti di una rete SDN

Una rete SDN può essere classificata in tre livelli (layer), ognuno dei quali è costituito da vari componenti.

• Application layer

• Control layer

• Infrastructure layer

L'infrastructure layer è costituito da varie apparecchiature di rete, come ad esempio switch di rete, server o gateway, i quali vanno a formare la rete sottostante per l'inoltro del traffico di rete alle sue destinazioni.

Il control layer è il livello intermedio che collega l'infrastructure layer e l'application layer. Si sostanzia nel software di controllo SDN centralizzato e funge da terreno per il piano di controllo in cui la logica intelligente è collegata al piano d'applicazione.

L'application layer contiene le applicazioni o le funzioni di rete utilizzate dalle compagnie. Vi possono essere diverse applicazioni riguardanti il monitoraggio della rete, la risoluzione dei problemi di rete, le policy di rete e la sicurezza.

Per comunicare tra i tre livelli della rete SDN vengono utilizzate interfacce di programmazione delle applicazioni (API) northbound e southbound. L'API northbound consente la comunicazione tra i layer application e il controller, mentre l'API southbound permette al controller di comunicare con le apparecchiature di rete.

Tipologie di reti SDN

A seconda del modo in cui il controller layer è collegato ai dispositivi SDN, la rete SDN può essere suddivisa in quattro tipologie diverse che possiamo classificare nella seguente maniera:

Open SDN

Un open SDN ha un piano di controllo centralizzato e utilizza OpenFlow per l'API southbound del traffico dagli switch fisici o virtuali verso controller SDN.

API SDN

API SDN, a differenza di open SDN che richiede uno switch abilitato a OpenFlow, funziona bene con gli switch tradizionali. L'SDN tramite le API esistenti consiste nell'impiego di funzioni per i dispositivi di rete attraverso una connessione remota, ad esempio con metodi tradizionali come SNMP o CLI, o con metodi più recenti come API REST. Sebbene l'SDN tramite API sia non-proprietary e sia aperto, le singole API utilizzate nell'SDN API sono proprietary per specifici fornitori. Il livello di openess può variare da un fornitore all'altro.

SDN modello overlay

Il SDN modello overlay non si occupa delle reti fisiche sottostanti, ma costruisce una rete virtuale sopra l'hardware attuale. Opera su una rete overlay e offre tunnel con canali verso i data center per risolvere i problemi di connettività dei data center.

SDN modello ibrido

Il SDN modello ibrido, chiamato anche SDN basato su automazione, unisce le funzionalità SDN e le apparecchiature di rete tradizionali. Utilizza strumenti di automazione come agent, Python, ecc. e componenti che supportano diversi tipi di OS. Il SDN modello ibrido è spesso usato come approccio phrase-in a SDN.

Vantaggi di una rete SDN

I diversi modelli SDN hanno i propri meriti. In questa sede ci limiteremo a parlare dei vantaggi generali che SDN offre alla rete.

Gestione centralizzata

La centralizzazione è uno dei principali vantaggi offerti da SDN. Una rete SDN consente la gestione centralizzata della rete tramite uno strumento di gestione centrale, di cui possono beneficiare i responsabili dei data center. Questo strumento elimina la barriera creata dai sistemi tradizionali e fornisce una maggiore agilità per il provisioning della rete sia virtuale che fisica, il tutto da una posizione centrale.

Sicurezza

Il controller SDN offre ai tecnici di rete una postazione centralizzata per controllare l'intera sicurezza della rete. Nonostante la tendenza alla virtualizzazione abbia reso più difficile proteggere le reti dalle minacce esterne, SDN offre enormi vantaggi. Attraverso il controller SDN, le policy e le informazioni di sicurezza sono garantite per essere implementate all'interno della rete. Inoltre, SDN è dotato di un unico sistema di gestione, che contribuisce a migliorare la sicurezza.

Risparmio sui costi

Una rete SDN offre agli utenti costi operativi e spese di capitale ridotti. In primo luogo, il metodo tradizionale per garantire la disponibilità della rete avveniva tramite ridondanza di apparecchiature aggiuntive, metodo che ovviamente comportava costi aggiuntivi. Rispetto al metodo tradizionale, una rete SDN è molto più efficiente senza la necessità di acquistare altri switch network. Inoltre, l'SDN funziona benissimo con la virtualizzazione, contribuendo a ridurre i costi per l'aggiunta di hardware.

Scalabilità

Grazie all'agent OpenFlow e al controller SDN che consentono l'accesso ai vari componenti della rete tramite la gestione centralizzata, SDN offre agli utenti una maggiore scalabilità. Rispetto a una configurazione di rete tradizionale, i tecnici hanno più possibilità di modificare l'infrastruttura di rete immediatamente, senza dover acquistare e configurare manualmente le risorse.

Qual è l'impatto delle reti SDN sui data center?

Le tendenze alla virtualizzazione e le nuove richieste da parte del personale IT di supportare le nuove applicazioni e i nuovi servizi, come il cloud computing, il BYOD e le applicazioni big data, impongono ai data center nuovi requisiti per maggiore flessibilità, migliori prestazioni e maggiore sicurezza.

I data center hanno iniziato a utilizzare l'SDN nella pratica per soddisfare queste esigenze. Per molti data center hyperscale come Amazon e Google, è difficile gestire una strategia software-defined. Tuttavia, grazie a SDN, le comunicazioni tra macchine virtuali sono semplificate.

Inoltre, supporta il collegamento di più data center. SDN aiuta a gestire il flusso di dati con larghezza di banda e costi ridotti, oltre a consentire la massima ottimizzazione delle risorse di rete.

Nel frattempo, SDN supporta i requisiti multi-tenancy dei data center futuri. Senza modificare manualmente le configurazioni hardware, SDN aiuta i data center a integrare le reti legacy e a migliorare le prestazioni della rete.

Infine, con l'aumento delle applicazioni basate sul cloud e dei data center cloud, SDN aiuta il monitoraggio in tempo reale e l'allocazione dinamica delle risorse ridondanti.