טכנולוגיית SDN – עושים סדר בבלאגן

כתב: יניב אבירם, ארכיטקט פתרונות בכיר, Avaya ישראל.

אנו חיים בעולם של אפליקציות. כמות השירותים המתווספים בארגון היא כל כך גדולה עד שכמעט לא ניתן להשתלט על התפעול היומיומי. כל כך הרבה מדברים עליו, ולמעשה הוא כבר פה. הבאז הזה הולך לשנות את העולם ואת הצורה שבה אנשי התקשורת והמחשוב מטפלים ברשת.

עוד בתחילת שנות ה-2000 דיברו על הצורך בחשיבה אחרת. מספר המכשירים והסנסורים המחוברים לרשת כבר חצה מזמן את סך כל כמות התושבים בעולם, והמגוון של המכשירים מחייב חשיבה אחרת. עם עלייתו של דור האינטרנט של הדברים כמות החיישנים והמכשירים שיהיו זמינים ברשת תהיה גדולה מאוד, רב גונית, ובקצב חדירה כל כך מהיר עד כדי כך שרשת התקשורת שאנו מכירים היום לא תוכל להכיל את כמות השינויים, התוספות, וקצב הדרישות החדשות עבור כל אפליקציה חדשה שנכניס.

ארגונים מחכים שבועות להטמעת מערכות ושירותים חדשים ברשת. עולם ה-Networking  מורכב ממעל 15 פרוטוקולים שונים לניהול הרשת. אלו פרוטוקולים שנבנו במהלך השנים על מנת לתמוך בשרותים השונים ברשת.

מה זה SDN?

במילה אחת – אוטומציה. ביותר – ביצוע אוטומציה ברשת על ידי וירטואליזציה ופישוט של תהליכי הניהול של הרשת.

רשת התקשורת, המורכבת מאוסף של עשרות מתגים המחוברים בינהם ויוצרת תשתית להעברת מידע, תתנהל מעתה בצורה אחרת. למעשה, הוירטואליזציה, שהתחילה בעולם ה-System והשרתים היא חלק מהיישום, ומתפשטת לעולם התקשורת שדי נשאר מאחור. ה-SDN מאפשר לאנשי ה-IT לנהל את הרשת כיחידה אחת גדולה ולא כאוסף של מתגים.

למה הדבר דומה? ניקח דוגמא קלאסית הנמצאת בשימוש יומיומי של כל אחד מאיתנו – תוכנת ניווט GPS. אין אחד בעולם המודרני שלא משתמש באפליקציית GPS כדוגמת – iGo, Waze, TomTom, ועוד.

בעבר, האפליקצייה היתה בונה מסלול ניווט על בסיס מידע קבוע ויציב שהוגדר לה מראש – מהירות הכביש (מהיר, צדדי, שביל) וסוג המסלול (מהיר, חסכוני, קצר). החיסרון – אין מידע על פקקים, על כבישים חסומים, ועל האטה בכביש. למעשה, קיבלנו תמונת מצב סטטית של הכבישים בארץ. היינו נוסעים ובאמצע הדרך נתקעים בפקק. בקלות יחסית היינו משנים את המסלול במידה והיינו מקבלים התראה מראש על היווצרות פקק בהמשך הדרך.

היום, אף אחד לא יכול להסתדר בלי מידע אונליין, אמין, ומיידי. מה מצב הכביש? – עכשיו! כיצד להגיע ממקום למקום – עכשיו! לא אתמול.

אפליקציית Waze לדוגמא, מדריכה את המשתמש לנסוע בדרכים על פי הקריטריונים שנבחרו מראש – מסלול מהיר, ירוק, חסכוני וכו'. התוצאה – מסלול מותאם אישית למשתמש לזמן הנוכחי, כתלות בפרמטרים שנבחרו על ידי המשתמש.

ה-SDN הולך לבצע מהפכה בעולם. הרשת לא תנהל אותנו יותר, לא נשקיע בהטמעות של שירותי רשת במשך חודשים ולא נצטרך לעבוד קשה ולהכיר כל כך הרבה פרוטוקולים.

Avaya

הפרד ומשול – הרשת כספקית שרותים (Network as a service)

גרטנר (Gartner) מגדירה את עולם האוטומציה כ- SDA (ר"ת Software Defined Anything), ואת החלק המתייחס לתקשורת הנתונים כ- SDN (ר"ת Software Defined Network).

לצורך ביצוע האוטומציה ברשת, עלינו לבצע בראש ובראשונה הפרדת סמכויות:

• החומרה – מתגי התקשורת, אלו האחראים על בניית תשתיות התקשורת (הכבישים); תעבורת המידע בצורה אמינה; ועל השרידות ברשת.
• התוכנה – מנהלת את הרשת ומגדירה את הדרישות ממנה. לכל אפליקציה תינתן הזכות לבחור ולהשפיע על הרשת בצורה דינאמית על מנת להבטיח שהיא מקבלת את התשתית הטובה ביותר.

נשמע פשוט? לא כל כך. מספר האפשרויות למימוש הן לפחות כמספר חברות התקשורת המתחרות על הכתר להוביל. עם זאת, הסטנדרטיזציה בעולם הולכת וצוברת תאוצה ומתמקדת למספר מצומצם של פתרונות.

פתרונות ה-SDN  מתחלקים לשני חלקים עיקריים:
• פתרונות של יצרנים שונים המספקים פתרון SDN כאשר מצד אחד ישנה תלות ביצרן כזה או אחר וסכנה לכניסה לפרוטוקולים לא סטנדרטיים (Vendor lock) ומצד שני קבלת פתרון עשיר יותר בתכונות (feature rich)
• פתרונות המבוססים על סטנדרטיזציה של פרוטוקולים אחידים המפותחים במסגרת משותפת של היצרנים בשוק, כאשר מצד אחד אין תלות ביצרן ספציפי אך התאימות

בבסיסו של פתרון ה-SDN נמצא הקונטרולר (Controller). מספר רב של קונטרולים פותחו בשנים האחרונות (כדוגמת POX, Beacon, FlowER, OpenDayLight) אך ללא ספק, ומעל לכולם, מככב הקוד הפתוח OpenDayLight ויצרנים רבים מבססים את הקונטרולר שלהם על בסיס פיתוח זה.

תפקידו של הקונטרולר הוא לחבר בין עולם התוכנה והאפליקציות, אל עולם התקשורת והמתגים. החיבור נעשה על ידי שני ממשקים – "צפוני" ו"דרומי":

Southbound API – ממשק תוכנתי (API) האחראי על שליחת פקודות אל המתגים (חומרה או וירטואליים) ברשת לביצוע הגדרות ושליטה על תעבורה ברשת.
Northbound API – ממשק תוכנתי האחראי על חיבור הקונטרולר אל האפליקציות ב-Datacenter. האפליקציה יכולה לשלוט על הרשת ולשלוח פקודות אל המתגים על מנת לבצע הגדרות על פי דרישה, דרך הקונטרולר. הפרוטוקולים המוכרים יותר בשוק הם OpenFlow, OVSDB, Netconf, ועוד.

פרויקט חשוב נוסף, הנקרא OpenStack, מכוון לפיתוח מערכות בקרה Open Source לניהול פלטפורמות cloud Public/private ליכולת הטמעה מהירה ופשוטה. הפרויקט מאגד אוטומציה בעולמות המחשוב, האחסון והתקשורת ומטרתו לארגן, לאחד, ולאגד בסטנדרט אחד את עולם הבקרה.

ארגון ה-IDC  מעריך ששוק ה-SDN לבדו יניב כ-8 מיליארד דולר בשנת 2018. מעבר לכך, הפיכתה של הרשת ליעילה יותר תפחית בעלויות התפעול היומיומיות של הארגון. כיום, השוק מתרכז בעיקרו בסביבת ה-Data center אך בעתיד הקרוב יתרחב גם לסביבת הקמפוס עבור קישוריות המשתמשים אל הרשת בצורה יעילה, ללא תלות במיקום, סוג הגישה לרשת (LAN/Wireless) וסוג יחידת הקצה. האפליקציה תקבל את המשאבים מהרשת על מנת להבטיח פעילות תקינה. פרויקטי SDN ברשתות יפחיתו בצורה משמעותית את משך זמן הטמעת השירותים והאפליקציות ברשת ויאפשרו נגישות גבוהה יותר לאפליקציות, ללא תלות במיקום ובסוג הגישה.