Программно-определяемая сеть
Программно-определяемая сеть (англ. software-defined networking, SDN; также программно-конфигурируемая сеть) — сеть передачи данных, в которой уровень управления сетью отделён от устройств передачи данных и реализуется программно, одна из форм виртуализации сети.
Ключевые принципы программно-определяемых сетей — разделение процессов передачи и управления данными, централизация управления сетью при помощи унифицированных программных средств, виртуализация физических сетевых ресурсов. Протокол OpenFlow, реализующий независимый от производителя интерфейс между логическим контроллером сети и сетевым транспортом, является одной из реализаций концепции программно-определяемой сети и считается движущей силой её распространения и популяризации.
В зависимости от масштаба сетей и используемой среды выделяются специфические технологии: SD-WAN (программно-определяемая глобальная сеть), SD-LAN (локальная), SDMN[англ.] (мобильная). Дополняющая концепция, возникшая под влиянием идей программно-определяемой сети — виртуализация сетевых функций.
Возникновение
Принципы программно-определяемых сетей сформулировали в 2006 году специалисты Беркли и Стэнфорда[1]. В 2009 году технологии программно-определяемых сетей появились в списке 10 быстрорастущих технологий, ежегодно составляемом MIT Technology Review[2], после чего стали (наряду с протоколом Openflow) объектом пристального внимания не только в академических исследованиях, но и со стороны коммерческого сектора.
Архитектура
В архитектуре программно-определяемой сети выделяется три уровня:
- инфраструктурный уровень, на котором функционируют сетевые коммутаторы и каналы передачи данных;
- уровень управления — набор программных средств, физически отделённых от инфраструктурного уровня, обеспечивающий реализацию механизмов управления устройствами инфраструктурного уровня;
- уровень сетевых приложений — набор SDN-приложений, взаимодействующих с SDN-контроллером через программный протокол (API) для сбора, анализа, развёртывания и управления сетевой инфраструктурой на уровне приложений.
 | Этот раздел не завершён. |
Сетевая операционная система
Ядром уровня управления программно-определяемой сетью является сетевая операционная система — программное средство, обеспечивающее, с одной стороны, интерфейс со средствами инфраструктурного уровня (например, динамическое изменение таблиц маршрутизации), и с другой стороны — прикладной программный интерфейс для уровня сетевых приложений, сформулированный в терминах более высокого уровня абстракции (например, «имя узла», «имя пользователя»), нежели используется в параметрах конфигурации сетевых устройств (IP-адрес, маска подсети, MAC-адрес).
По состоянию на конец 2012 года существует несколько десятков реализаций сетевых операционных систем[3].
Применение
Программно-определяемые сети эффективны для построения инфраструктурных облачных сервисов, в условиях, когда по запросу от потребителей услуг необходимо автоматически и в кратчайшие сроки создавать виртуальные узлы и выделять виртуальные сетевые ресурсы для них, изолированные от других потребителей.
Также программно-определяемые сети целесообразны в условиях крупных центров обработки данных, позволяя сократить издержки на сопровождение сети за счёт централизации управления на программном контроллере и повысить процент использования ресурсов сети благодаря динамическому управлению.
Другим перспективным применением программно-определяемых сетей считаются приложения в концепции интернета вещей — основанные на вычислительных сетях физических объектов, оснащённых встроенными технологиями для взаимодействия друг с другом или с внешней средой.
Коммерциализация
Первый коммерческий проект по построению программно-определяемой сети реализовала в 2007 году компания Nicira[англ.], основанная Ником Маккеоном, Мартином Касадой и Скоттом Шенкером[4], вскоре клиентами Nicira стали NTT docomo, AT&T, EBay, Rackspace. В июле 2012 года Nicira была поглощена компанией VMware за $1,26 млрд. С этого момента началась череда поглощений SDN-стартапов: Xsigo[англ.] была в том же месяце куплена корпорацией Oracle[5], Brocade приобрела компанию Vyatta, Cisco в ноябре 2012 года поглотила компанию Carriden за $141 млн, в декабре 2012 года Juniper купила фирму Contrail за $176 млн[6].
Поставщики традиционного сетевого оборудования начиная с 2011 года реализуют поддержку программно-определяемых сетей в выпускаемых устройствах. Так, линейки коммутаторов корпорации Cisco — Nexus и Catalyst серии 35XX поддерживают программно-определяемые сети, также Cisco выпустил платформу Open Network Environment. Juniper встроила поддержку протокола Openflow в операционную систему для сетевого оборудования JunOS SDK и поддержала протокол в линейках коммутаторов EX и MX.
В апреле 2012 года компания Google объявила, что трансформировала всю внутреннюю сеть для обмена трафиком между собственными распределёнными центрами обработки данных в программно-определяемую, притом OpenFlow-коммутаторы были изготовлены компанией самостоятельно.
Объём рынка программно-определяемых сетей в 2012 году составил около $200 млн, прогнозируется его рост к 2017 году до $2,1 млрд[7].
Примечания
- ↑ Смелянский, 2012, Идея таких сетей была сформулирована специалистами университетов Стэнфорда и Беркли еще в 2006 году.
- ↑ Грин, 2009.
- ↑ Смелянский, 2012, На данный момент имеется 28 реализаций сетевых ОС для программно-определяемых сетей: NOX, POX, Beacon, Maestro, Trema, BigSwitch, FloodLight и др..
- ↑ Смелянский, 2012, Первый коммерческий проект в области SDN выполнила в 2007 году компания Nicira, основанная Ником Маккеоном, Мартином Касадой и Скоттом Шенкером.
- ↑ Cohen, Reuven Software Defined Everything: Oracle to Acquire Xsigo (англ.). Forbes (30 июля 2012). Дата обращения: 2 октября 2012. Архивировано 28 октября 2012 года.
- ↑ Stacey Higginbotham. 2012: The year software-defined networking sold out (англ.). Gigaom (17 декабря 2012). Дата обращения: 4 января 2013. Архивировано 27 января 2013 года.
- ↑ Смелянский, 2012, к 2017 году он сформируется и его объем может вырасти до 2,1 млрд долл. против 198 млн долл. в 2012 году.
Литература
- Руслан Смелянский. Программно-конфигурируемые сети. Открытые системы. СУБД, №9. Открытые системы (20 ноября 2012). Дата обращения: 3 января 2013. Архивировано 27 января 2013 года.
- Kate Greene. 10 Emerging Technologies of 2009. Software Defined Networking. MIT Technology Review. MIT (1 апреля 2009). Дата обращения: 3 января 2013. Архивировано 27 января 2013 года.
- Thomas A. Limoncelli. OpenFlow: A Radical New Idea in Networking // Communications of the ACM. — 2012. — Т. 55, № 8. — С. 42—47. — ISSN 0001-0782. — doi:10.1145/2240236.2240254.
Обновить статью, актуализировать данные.