شبکه‌های مبتنی بر نرم افزار (SDN)، یک رویکرد معماری شبکه است که با استفاده از برنامه‌های نرم افزاری به طور هوشمند و مرکزی کنترل شود، یا “برنامه ریزی” شود.
این به اپراتورها کمک می‌کند بدون در نظر گرفتن فناوری زمینه شبکه، کل شبکه را به طور مداوم و جامع مدیریت کنند. در حقیقت هوش شبکه را از سخت افزار جدا می‌کند.
لایه SDN اساساً یک سوئیچ یا روتر نرم افزاری مجازی است که به جای (یا در ارتباط با) دستگاه‌های شبکه فیزیکی عمل می‌کند. بنابراین به جای نرم افزار تعبیه شده در روترها و سوئیچ‌هایی که مدیریت ترافیک را بر عهده دارند، نرم افزار از خارج دستگاه‌ها کار را بر عهده می‌گیرد.
SDN مخفف Software Defined Networking است. SDN روشی برای شبکه سازی است که از پروتکل‌های باز مانند OpenFlow برای کنترل نرم افزار در لبه شبکه استفاده می‌کند. برای کنترل دسترسی به سوئیچ‌ها و روترها استفاده می‌شود.
سازمان‌ها، شرکت‌های مخابراتی و ارائه دهندگان خدمات توسط تعدادی از نیروهای رقیب محاصره شده‌اند. رشد چشمگیر محتوای چندرسانه‌ای، انفجار رایانش ابری، تأثیر افزایش استفاده از تلفن همراه و ادامه فشارهای تجاری برای کاهش هزینه‌ها در حالی که درآمد ناخالص باقی مانده است، همگی برای ایجاد ویرانی در مدل‌های تجاری سنتی همگرا هستند.
بسیاری از این سازمان‌ها به فناوری SDN روی آورده‌اند تا انقلابی در طراحی و عملیات شبکه ایجاد کنند.
SDN از طریق برنامه‌های نرم افزاری با استفاده از APIهای باز، برنامه نویسی رفتار شبکه را به صورت کنترل شده مرکزی امکان پذیر می‌کند. با باز کردن سیستم عامل‌های بسته سنتی شبکه و اجرای یک لایه کنترل مشترک SDN، اپراتورها می‌توانند کل شبکه و دستگاه‌های آن را به طور مداوم مدیریت کنند، صرف نظر از پیچیدگی فن آوری شبکه اصلی.
SDN امکان مدیریت مداوم شبکه را فراهم می‌کند که ممکن است از اجزای پیچیده فناوری ساخته شده باشد.
ویژگی SDN برای سازمان
چهار قابلیت حیاتی وجود دارد که در آنها فناوری SDN می‌تواند برای یک سازمان تفاوت ایجاد کند.
- قابلیت برنامه نویسی شبکه اضافه می‌شود.
- هوش و کنترل شبکه به صورت منطقی و مرکزی مدیریت می‌شود.
- انتزاع شبکه
- از APIهای باز طیف گسترده‌ای از برنامه‌ها پشتیبانی می‌کنند.
مزایای SDN
اما در ادامه به مزایای مهم SDN اشاره می‌شود.
- اتوماتیک سازی شبکه
- توانایی یکپارچگی با ابر عمومی
- انتزاع از زیرساخت
- مدیریت جامع سازمان
- امنیت اطلاعات بیشتر
- کاهش هزینه‌های عملیاتی
- کاهش هزینه‌های سخت افزاری
- اگر با استانداردهای Open Source باشد، فروشنده‌ای درمیان نخواهد بود.
Network functions virtualization (NFV) چیست؟
مجازی سازی عملیات شبکه NFV روشی برای مجازی سازی سرویس‌های شبکه مانند روترها، فایروال‌ها و تراز کننده‌های بار است که به طور سنتی بر روی سخت افزار اختصاصی اجرا می‌شدند.
این سرویس‌ها بصورت ماشین‌های مجازی (VM) روی سخت افزار کالا بسته بندی شده‌اند که به ارائه دهندگان خدمات این امکان را می‌دهد تا شبکه خود را به جای سرویس اختصاصی روی سرورهای استاندارد اجرا کنند.
با NFV، نیازی نیست که برای هر عملکرد شبکه سخت افزار اختصاصی داشته باشید. NFV با اجازه دادن به ارائه دهندگان خدمات برای ارائه خدمات و برنامه‌های جدید شبکه بدون نیاز به منابع سخت افزاری اضافی، مقیاس پذیری و چابکی را بهبود می‌بخشد.
معماری NFV شامل موارد زیر است:
- Virtualized network functions (VNF) برنامه‌های نرم افزاری هستند که عملیات شبکه مانند اشتراک فایل، سرویس‌های دایرکتوری و پیکربندی IP را ارائه می‌دهند.
- Network functions virtualization infrastructure (NFVi) شامل اجزای زیرساخت – محاسبه، ذخیره سازی، شبکه سازی – در یک پلتفرم برای پشتیبانی از نرم افزار، مانند یک hypervisor مانند KVM یا یک سیستم مدیریت کانتینر، مورد نیاز برای اجرای برنامه‌های شبکه است.
- Management, automation and network orchestration (MANO) چارچوبی را برای مدیریت زیرساخت‌های NFV و تهیه VNFهای جدید فراهم می‌کند.
تفاوت شبکه مبتنی نرم افزار SDN و NFV
NFV و SDN به یکدیگر وابسته نیستند، اما شباهت‌هایی با هم دارند. هر دو به مجازی سازی متکی هستند و از انتزاع شبکه استفاده می‌کنند، اما نحوه تفکیک توابع و منابع انتزاعی متفاوت است.
SDN، عملیات هدایت شبکه را از عملیات کنترل شبکه با هدف ایجاد شبکه‌ای کنترل پذیر و قابل برنامه ریزی جدا می‌کند. NFV با فراهم کردن زیرساختی که نرم افزار SDN می‌تواند بر روی آن اجرا شود از SDN پشتیبانی می‌کند.
بسته به آنچه می‌خواهید انجام دهید، NFV و SDN می‌توانند با هم استفاده شوند. با استفاده از NFV و SDN می‌توانید معماری شبکه‌ای ایجاد کنید که انعطاف پذیرتر، قابل برنامه ریزی و استفاده بهینه از منابع باشد.
چرا SDN نیاز است؟
SDN از این جهت مهم است که به اپراتورهای شبکه روشهای جدیدی برای طراحی، ساخت و راه اندازی شبکه‌های خود می‌دهد.
شبکه تعریف شده توسط نرم افزار (SDN)، همراه با مجازی سازی توابع شبکه (NFV)، فناوری کلیدی مورد نیاز برای پاسخگویی به این خواسته‌های جدید است.
تفاوت SDN و SD WAN
SDN بر روی شبکه داخلی متمرکز است، اعم از LAN یا شبکه اصلی ارائه دهنده خدمات. در حالی که SD-WAN بر روی فعال کردن ارتباطات بین شعب و کاربران از طریق WAN متمرکز است.
