Программно-конфигурируемые сети


  Одной из основных движущих сил развития информационных технологий являются компьютерные сети и Интернет. Однако архитектура глобальной сети Интернет на текущий момент значительно устарела, поскольку ее основа закладывалась в конце 60-х годов прошлого века. Количество протоколов, используемых в сети Интернет в настоящее время, исчисляется сотнями, сложность реализации каждого – тысячи строк проприетарного кода. Основные из них и часто одновременно используемые: MPLS, NAT, ACL, IPSec, ICMP, IPv4, Ipv6. Реализация протоколов осуществляется аппаратно, аналогичным образом выполняется и защита от несанкционированного доступа. Непосредственный пользователь-администратор, а также экспериментатор доступа к этому программному обеспечению не имеют, а его изменение становится практически невозможным.

  Совмещение управления и передачи данных внутри протокола делают контроль и управление работой сети очень сложными, требующими привлечения высококвалифицированных специалистов; вопросы безопасности до сих пор не имеют надежных решений. Администраторы и специалисты по управлению компьютерными сетями единодушно отмечают наличие значительных трудностей в управлении как большими, так и средними сетями.

  Также чрезмерно сложной стала задача конфигурации сетевых устройств, мониторинг их состояния и обеспечение совместимости, используемого при построении сетей оборудования.

  Необходимость коренной реорганизации архитектуры компьютерных сетей обусловлена тем, что они перестают соответствовать современным требованиям. Бурное развитие облачных технологий, появление крупных центров обработки данных (ЦОД) с высокой степенью виртуализации вычислений, рост объемов передаваемых данных и изменение их структуры, лавинообразное увеличение числа мобильных устройств, все это ставит неразрешимые задачи перед существующими сетями. Современные ЦОД предъявляют столь жесткие требования к задержкам при передаче пакетов, что традиционная иерархическая структура не позволяет их удовлетворить. Коммутаторы и маршрутизаторы, разработанные для автономной эксплуатации, имеют ограниченные возможности управления и конфигурации, а отсутствие унифицированных интерфейсов крайне затрудняет автоматизацию и зачастую делает невозможным проведение единой политики в масштабах всей сети.

  Поскольку унификация сетевого оборудования не представляется возможной, единственным выходом из данной ситуации становится внедрение нового механизма взаимодействия с ним. И такой механизм был предложен организацией Open Networking Foundation (ONF), выступившей с инициативой по созданию программно конфигурируемых сетей (Software Defined Networks, SDN) и предложившей семейство протоколов OpenFlow в качестве открытого стандарта.

  Данный подход рассматривается в качестве основы для формирования структуры следующего поколения Интернет. В состав Open Networking Foundation вошли все крупнейшие производители сетевого оборудования, а учредителями стали компании, владеющие и управляющие самыми большими и сложными компьютерными сетями мира: Deutsche Telekom, Facebook, Goldman Sachs, Google, Microsoft, NTT Communications, Verizon и Yahoo!. В настоящее время переход к ПКС является одной из основных тенденций развития индустрии компьютерных сетей в целом.

  Более подробную информацию о ПКС можно найти в статье Руслана Смелянского.

Information © 2010-2016 Chair of Network and Cloud Technologies ITMO University.

© 2014 Chair of serices for information and communication systems NRU ITMO. All rights reserved.