با گسترش زیرساختهای شبکه و افزایش تعداد تجهیزات و سرویسهای سازمانی، مدیریت شبکههای سنتی به مرور پیچیدهتر شده است. سازمانها برای کنترل بهتر ترافیک، افزایش امنیت، کاهش پیچیدگی و پاسخ سریعتر به نیازهای جدید، به معماریهای مدرن شبکه نیاز دارند.
SDN یا Software-Defined Networking یکی از فناوریهای مهم در حوزه شبکه است که با جدا کردن بخش کنترل شبکه از تجهیزات سختافزاری، امکان مدیریت متمرکز، برنامهریزیپذیری و انعطافپذیری بیشتر شبکه را فراهم میکند.
در این مقاله با مفهوم SDN، نحوه عملکرد، معماری، اجزای اصلی و مهمترین مزایای شبکههای مبتنی بر نرمافزار آشنا میشویم.
SDN (Software-Defined Networking) به معنای شبکه مبتنی بر نرمافزار است. در این معماری، وظیفه تصمیمگیری و مدیریت شبکه از تجهیزات سختافزاری جدا شده و بخش مهمی از کنترل شبکه توسط یک نرمافزار مرکزی به نام SDN Controller انجام میشود.
در شبکههای سنتی، تجهیزات مختلف مانند سوئیچها و روترها بخش زیادی از تصمیمگیریهای مربوط به ارسال و مسیریابی ترافیک را بهصورت مستقل انجام میدهند. اما در معماری SDN، کنترل شبکه به شکل متمرکزتر انجام شده و تجهیزات شبکه بیشتر نقش اجرای دستورات و انتقال دادهها را بر عهده دارند.
این ساختار باعث میشود مدیر شبکه بتواند سیاستها و تنظیمات مختلف را از یک نقطه مرکزی مدیریت کرده و در صورت نیاز، تغییرات را سریعتر در بخشهای مختلف شبکه اعمال کند.
مهمترین ویژگی SDN، جدا کردن Control Plane از Data Plane است.
در یک شبکه سنتی، بخش کنترل و ارسال داده معمولاً در همان تجهیزات شبکه قرار دارد. اما در SDN این دو بخش از یکدیگر تفکیک میشوند.
Control Plane یا لایه کنترل وظیفه تصمیمگیری درباره نحوه مدیریت و هدایت ترافیک شبکه را بر عهده دارد.
در معماری SDN، کنترلکننده مرکزی یا SDN Controller در این لایه قرار دارد و میتواند اطلاعات مربوط به وضعیت شبکه را دریافت کرده و بر اساس سیاستهای تعریفشده، تصمیمات لازم را برای مدیریت ترافیک اتخاذ کند.
Data Plane یا لایه داده شامل تجهیزاتی مانند سوئیچها و روترها است که وظیفه اصلی آنها ارسال، دریافت و پردازش بستههای داده است.
این تجهیزات بر اساس قوانین و دستوراتی که از لایه کنترل دریافت میکنند، ترافیک شبکه را مدیریت و بستهها را به مقصد مناسب ارسال میکنند.
به بیان ساده:
Control Plane تصمیم میگیرد چه کاری انجام شود؛ Data Plane آن تصمیم را اجرا میکند.
معماری Software-Defined Networking معمولاً از سه لایه اصلی تشکیل میشود:
این لایه شامل SDN Controller است و به عنوان مغز شبکه عمل میکند.
کنترلکننده وظایفی مانند موارد زیر را انجام میدهد:
کنترلکننده میتواند از پروتکلها و رابطهای مختلف برای ارتباط با تجهیزات شبکه استفاده کند. OpenFlow یکی از پروتکلهای شناختهشدهای است که در معماریهای SDN برای ارتباط میان کنترلکننده و تجهیزات شبکه مورد استفاده قرار گرفته است.
در این لایه تجهیزات فیزیکی شبکه مانند سوئیچها و روترها قرار دارند.
وظیفه اصلی این تجهیزات اجرای تصمیمات لایه کنترل و انتقال بستههای داده در شبکه است.
در واقع تجهیزات Data Plane بیشتر بر اجرای قوانین و سیاستهایی تمرکز میکنند که توسط کنترلکننده تعیین شدهاند.
در بالاترین سطح معماری SDN، Application Layer قرار دارد.
این لایه شامل نرمافزارها و برنامههایی است که برای مدیریت و استفاده از قابلیتهای شبکه طراحی شدهاند. برنامههای موجود در این بخش میتوانند برای مواردی مانند:
مورد استفاده قرار گیرند.
این سه لایه در کنار یکدیگر باعث میشوند شبکه از یک ساختار سختافزاری و نسبتاً مستقل، به یک زیرساخت قابل برنامهریزی و متمرکز تبدیل شود.
استفاده از معماری SDN مزایای مختلفی برای سازمانها و مدیران شبکه دارد. مهمترین این مزایا عبارتاند از:
یکی از مهمترین مزایای SDN، افزایش انعطافپذیری شبکه است.
مدیران شبکه میتوانند سیاستها و تنظیمات مختلف را از طریق کنترلکننده مرکزی تغییر داده و خود را سریعتر با نیازهای جدید سازمان هماهنگ کنند.
این ویژگی بهخصوص در شبکههای بزرگ و محیطهایی که تغییرات شبکه بهصورت مداوم اتفاق میافتد، اهمیت زیادی دارد.
در معماری SDN، مدیر شبکه میتواند بخشهای مختلف زیرساخت را از طریق یک سیستم مرکزی مدیریت کند.
مدیریت متمرکز باعث میشود اعمال سیاستها و تنظیمات در شبکه سادهتر شده و نیاز به پیکربندی جداگانه تعداد زیادی از تجهیزات کاهش پیدا کند.
SDN امکان مشاهده و تحلیل بهتر وضعیت ترافیک شبکه را فراهم میکند.
با دسترسی به اطلاعات متمرکز درباره ترافیک و وضعیت تجهیزات، مدیران شبکه میتوانند مسیرهای ارتباطی و جریان دادهها را بهتر مدیریت کرده و در نتیجه عملکرد شبکه را بهینه کنند.
یکی دیگر از مزایای مهم SDN، امکان مدیریت متمرکز سیاستهای امنیتی است.
مدیران میتوانند سیاستهای امنیتی را در سطح شبکه تعریف کرده و آنها را به شکل یکپارچه در بخشهای مختلف اعمال کنند.
همچنین کنترل متمرکز میتواند شناسایی و واکنش به برخی تهدیدات و رفتارهای غیرعادی شبکه را سادهتر کند.
SDN زمینه مناسبی برای اتوماسیون شبکه فراهم میکند.
به جای اینکه مدیر شبکه مجبور باشد تنظیمات تعداد زیادی از تجهیزات را بهصورت دستی انجام دهد، میتوان بسیاری از تنظیمات و سیاستها را از طریق نرمافزار و کنترلکننده مرکزی مدیریت و بهصورت خودکار روی تجهیزات اعمال کرد.
این موضوع علاوه بر کاهش زمان پیکربندی، احتمال خطاهای انسانی را نیز کاهش میدهد.
تفاوت اصلی شبکههای سنتی و SDN در نحوه کنترل و مدیریت شبکه است.
| ویژگی | شبکه سنتی | SDN |
|---|---|---|
| مدیریت شبکه | عمدتاً بهصورت مجزا | متمرکز |
| Control Plane | روی تجهیزات شبکه | جدا و متمرکز |
| قابلیت برنامهریزی | محدودتر | بالا |
| اتوماسیون | محدودتر | گستردهتر |
| اعمال سیاستها | معمولاً روی تجهیزات مختلف | از طریق کنترلکننده |
| انعطافپذیری | نسبتاً محدود | بالا |
| مدیریت شبکههای بزرگ | پیچیدهتر | سادهتر و متمرکزتر |
معماری SDN میتواند در محیطهای مختلفی مورد استفاده قرار گیرد؛ بهخصوص در زیرساختهایی که تعداد تجهیزات زیاد بوده و مدیریت متمرکز و اتوماسیون اهمیت زیادی دارد.
برخی از کاربردهای SDN عبارتاند از:
SDN یا Software-Defined Networking رویکردی مدرن برای طراحی و مدیریت شبکه است که با جدا کردن Control Plane از Data Plane، کنترل و مدیریت شبکه را به سمت یک معماری متمرکز و نرمافزارمحور هدایت میکند.
استفاده از SDN Controller به مدیران شبکه اجازه میدهد سیاستها و تنظیمات شبکه را به شکل متمرکز مدیریت کرده و از قابلیتهایی مانند انعطافپذیری، اتوماسیون، مدیریت متمرکز، بهینهسازی ترافیک و افزایش کنترل امنیتی بهرهمند شوند.
به همین دلیل، SDN یکی از فناوریهای مهم در مسیر حرکت شبکههای سنتی به سمت شبکههای هوشمند، قابل برنامهریزی و خودکار محسوب میشود.
برای دریافت اطلاعات کامل درباره خدمات و راهکار های ما کاتالوگ سرویس ها رو دانلود کنید .
