Программно-конфигурируемая сеть

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Программно-конфигурируемая сеть (SDN от англ. Software-defined Networking, также программно-определяемая сеть) — сеть передачи данных, в которой уровень управления сетью отделён от устройств передачи данных и реализуется программно, одна из форм виртуализации вычислительных ресурсов.

Ключевые принципы программно-конфигурируемых 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-конфигурируемой сети и считается движущей силой её распространения и популяризации.

Возникновение[править | править вики-текст]

Принципы программно-конфигурируемых сетей сформулировали в 2006 году специалисты Беркли и Стэнфорда[1]. В 2009 году технологии программно-конфигурируемых 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[править | править вики-текст]

В архитектуре программно-конфигурируемой 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.

Сетевая операционная система[править | править вики-текст]

Ядром уровня управления программно-конфигурируемой 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].

Openflow[править | править вики-текст]

Openflow является основной движущей силой концепции программно-конфигурируемых сетей и наиболее широко применимым по состоянию на начало 2013 года стандартом для их построения.

Применение[править | править вики-текст]

Программно-конфигурируемые 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.

Также программно-конфигурируемые 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-конфигурируемых 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[править | править вики-текст]

Первый коммерческий проект по построению программно-конфигурируемой сети реализовала в 2007 году компания Nicira[en], 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[en] 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-конфигурируемых сетей в выпускаемых устройствах. Так, линейки коммутаторов корпорации Cisco — Nexus и Catalyst серии 35XX поддерживают программно-конфигурируемые 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-конфигурируемую, притом OpenFlow-коммутаторы были изготовлены компанией самостоятельно.

Объём рынка программно-конфигурируемых сетей в 2012 году составил около $200 млн, прогнозируется его рост к 2017 году до $2,1 млрд[7].

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Смелянский, 2012, Идея таких сетей была сформулирована специалистами университетов Стэнфорда и Беркли еще в 2006 году
  2. Грин, 2009
  3. Смелянский, 2012, На данный момент имеется 28 реализаций сетевых ОС для программно-определяемых сетей: NOX, POX, Beacon, Maestro, Trema, BigSwitch, FloodLight и др.
  4. Смелянский, 2012, Первый коммерческий проект в области SDN выполнила в 2007 году компания Nicira, основанная Ником Маккеоном, Мартином Касадой и Скоттом Шенкером
  5. Cohen, Reuven Software Defined Everything: Oracle to Acquire Xsigo (англ.). Forbes (30 July 2012). Проверено 2 октября 2012. Архивировано из первоисточника 28 октября 2012.
  6. Stacey Higginbotham. 2012: The year software-defined networking sold out (англ.). Gigaom (17 December 2012). Проверено 4 января 2013. Архивировано из первоисточника 27 января 2013.
  7. 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[править | править вики-текст]