Международная конференция разработчиков
и пользователей свободного программного обеспечения

SDN сегодня.

Dmitry Orekhov, Minsk, Belarus

LVEE Winter 2014

Today Software-Defined Networking is still a cutting-edge rather than a common production technology. In spite of this, SDN technologies are evolving actively, as well as it's enthusiasts community and engineer's culture. It holds out hope that common usage of SDN in world-wide networks is a matter of the closest future. And you're able to be a part of this! We made a review of current SDN state and most valuable solutions which are available right now to build and manage SDN, it's platforms and technology stacks. Wherein we paid a special attention on Open Source software which enables SDN, so everyone can contribute in the future of networking.

Программно-управляемые сети

Концепция SDN (Software-defined networking) основана на идее разделения уровня передачи данных и уровня управления правилами, по которым данные передаются. Обычно говорят, что на уровне управления действует Контроллер, а на уровне передачи данных – Свич. Контроллер при этом не только устанавливает правила для Свича, но и принимает от него сообщения о событиях, происходящих в сети, обеспечивая обратную связь.

OpenFlow

Ясно, что одним из ключевых элементов SDN является протокол взаимодействия между Свичом и Контроллером. В настоящий момент таким протоколом в основном является OpenFlow. Ключевое понятие этого протокола – Flow или правило, по которому обрабатываются пактеы внутри Свича. Flows объединены в таблицу Flow Table, которые, в свою очередь, объединены в конвейер.

Фактически, Flows представляют собой микрокоманды для программирования сети. Как средство управления сетью, OpenFlow прошел большой путь от примитивной концепции, включающей в себя одну Flow Table и весьма ограниченный набор критериев, в версии 1.0, до версии 1.3 (готовится к выпуску версия 1.4), с конвейером таблиц, улучшенной обратной связью между Свичом и Контроллером, поддержкой множества критериев сравнения как то MPLS, IPv6 и т.д., и возможностью писать весьма сложные “программы” для управления сетью.

Открытые лицензии для открытого стандарта

Уже сейчас наиболее интересные и полные решения, позволяющие строить OpenFlow топологии, опубликованы под различными Open Source лицензиями. Интересно то, что большая часть из них поддерживается крупными корпорациями – поставщиками сетевого обурудования и программного обеспечения. Решения эти используют очень разнообразные стеки технологий. Ниже представлен краткий список наиболее интересных, на мой взгляд, сообществ и их решений.

  • Project Floodlight (бывший OpenFlowHub.org)
    Представляют контроллер OpenFlow Floodlight, базирующиеся на нём решения для управления сетью, Java API, REST API, а также средства для тестирования OpenFlow устройств. Основные языки программирования – Java, Python, C
  • CPqD
    Представляют OpenFlow свич и контроллер, OpenFlow драйвер с API для создания кастомных контроллеров, поддерживают дистрибутив OpenWRT с поддержкой OpenFlow. Основные языки – С/С++ и Python
  • Ryu SDN framework
    Очень функциональный фреймворк для создания контроллеров, написанный на Питоне. Оттестирован с большим числом свичей, поддерживается OpenStack’ом
  • FlowForwarding.org
    Представляет решения с использованием двух различных стеков:
    • Erlang VM: LINC Switch, Loom controller, Tapestry – анализатор сети
    • Java VM: Warp OpenFlow драйвер с API для создания кастомных контроллеров и Warp Controller на базе фреймворка Akka

Высокоуровневое программирование

И все же OpenFlow остается низкоуровневым “языком программирования”; энтузаистами SDN был запущен проект Frenetiс, ставящий своей целью создание и развитие высокоуровневого языка программирования для сетей. С запуском же проекта Pyretic (Python + Frenetic) эта инициатива приобрела черты вполне реального domain-specific language.

Прогулки с монстрами

Усилиями SDN-сообщества, The Linux Foundation и корпораций-доноров был запущен весьма амбициозный проект OpenDaylight, представляющий собой SDN-стек и фреймворк для создания SDN-сетей.

Поскольку технологии SDN прекрасно подходят для создания виртуальных сетей, они широко используются в проекте OpenStack

Оптимизм

Будущее SDN, еще недавно весьма туманное, теперь вызывает сдержанный оптимизм. Множество решений опубликованных под свободными лицензиями позволяют привлечь энтузиастов и стимулируют активное развитие области.

Abstract licensed under Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 license

Назад