Phần mềm được định nghĩa mạng (SDN) là gì và tại sao nó quan trọng?

Mạng được xác định phần mềm (SDN) đã trở thành một trong những cách phổ biến nhất cho các tổ chức triển khai ứng dụng. Công nghệ này là công cụ cho phép các tổ chức triển khai các ứng dụng với tốc độ nhanh hơn và giảm chi phí triển khai chung. SDN cung cấp cho quản trị viên khả năng quản lý và cung cấp dịch vụ mạng từ một vị trí tập trung. Lợi ích của việc thiết lập này là nhiều tổ chức hơn bao giờ hết bắt đầu hỏi SD SDN nghiến là gì và thực hiện chuyển đổi.

Một trong những lý do khiến SDN trở nên nổi bật là số lượng vấn đề cố hữu trong việc duy trì một mạng di sản truyền thống. Nhu cầu của các doanh nghiệp hiện đại đã tăng theo cấp số nhân trong vài năm qua và cơ sở hạ tầng vật chất đã gặp khó khăn trong việc theo kịp. Chính trong môi trường này, các giải pháp ảo hóa như SDN đã bắt đầu phát triển. Sự tăng trưởng mạnh mẽ đến mức Nghiên cứu thị trường minh bạch dự đoán rằng thị trường SDN sẽ đạt 3,52 tỷ đô la trong năm 2023.

Không có gì bí mật rằng phần cứng được cấu hình thủ công đã vượt xa sự tiến bộ của công nghệ hiện đại. Các mạng truyền thống chỉ đơn giản là có thể theo kịp nhu cầu mà người dùng doanh nghiệp hiện đại có. SDN cung cấp cho các tổ chức một sự thay thế đáng hoan nghênh, nơi họ có thể nâng cấp cơ sở hạ tầng mạng của họ với sự gián đoạn tối thiểu. Hôm nay chúng tôi bắt đầu thấy các công ty triển khai các giải pháp SDN như Bộ điều khiển SDN mở của Cisco, Đèn hiệu, Bộ điều khiển SDN thổ cẩm, và Juniper Contrain. Trong bài viết này, chúng tôi chia nhỏ SDN là gì và xem xét những lợi thế và bất lợi của việc tận dụng công nghệ này trong môi trường doanh nghiệp.

SDN là gì ?: Giải thích về SDN

Như đã đề cập ở trên, SDN là viết tắt của Mạng Xác định Phần mềm. SDN là một cách tiếp cận mạng sử dụng các giao thức mở như Dòng chảy mở để kiểm soát phần mềm ở rìa mạng. Nó được sử dụng để kiểm soát truy cập vào thiết bị chuyển mạch và bộ định tuyến. Gần như không thể tìm thấy một định nghĩa tập thể về SDN vì kiến ​​trúc của nó có thể thay đổi đáng kể từ một tổ chức sang tổ chức tiếp theo.

Tuy nhiên, mục đích cơ bản của SDN là cho phép người dùng ảo hóa phần cứng của họ. Một mạng được xác định bằng phần mềm cố gắng xây dựng một mạng máy tính bằng cách tách nó thành hai phân đoạn. Các máy bay điều khiển có thể cung cấp hiệu suất và quản lý lỗi của NetFlow, IPFIX và SNMP giao thức. Mặt phẳng này thường được sử dụng để quản lý các cấu hình của thiết bị được kết nối với SDN trên cơ sở từ xa.

Phân khúc thứ hai là mặt phẳng dữ liệu chịu trách nhiệm chuyển tiếp lưu lượng đến đích cuối cùng của nó. Mặt phẳng điều khiển ra lệnh dòng chảy nào sẽ đi trước khi chúng đến mặt phẳng dữ liệu. Điều này được thực hiện thông qua việc sử dụng một giao thức dòng chảy. Phân đoạn này là nơi quản trị viên tương tác với SDN và thực sự quản lý mạng.

Ban đầu, SDN được các tổ chức lớn như Google và Amazon triển khai để sản xuất các trung tâm dữ liệu có thể mở rộng. SDN có thể tạo điều kiện mở rộng tài nguyên mạng và máy chủ mới trong khi giảm thiểu gánh nặng hành chính. Nói cách khác, SDN làm cho quá trình nâng cấp hiệu quả hơn. Do việc áp dụng sớm SDN, các công ty lớn khác đã sẵn sàng triển khai công nghệ này để có thể nâng cao hiệu quả hơn.

SDN khác với mạng truyền thống như thế nào?

Sự khác biệt lớn nhất giữa mạng truyền thống và SDN là mạng sau là mạng dựa trên phần mềm. Các mạng truyền thống dựa trên cơ sở hạ tầng vật lý như bộ chuyển mạch và bộ định tuyến để tạo kết nối và chạy đúng. Ngược lại, một mạng dựa trên phần mềm cho phép người dùng kiểm soát việc phân bổ tài nguyên ở mức ảo thông qua mặt phẳng điều khiển. Thay vì tương tác với cơ sở hạ tầng vật lý, người dùng đang tương tác với phần mềm để cung cấp các thiết bị mới.

Từ quan điểm này, quản trị viên có thể xác định đường dẫn mạng và chủ động định cấu hình dịch vụ mạng. Một SDN cũng có nhiều khả năng giao tiếp với các thiết bị trên toàn mạng hơn là một công tắc truyền thống. Sự khác biệt cốt lõi giữa hai có thể được tóm tắt là ảo hóa. SDN ảo hóa toàn bộ mạng của bạn. Ảo hóa tạo một phiên bản trừu tượng của mạng vật lý của bạn, cho phép các tài nguyên được cung cấp từ một vị trí tập trung.

Trong một mạng truyền thống, mặt phẳng dữ liệu cho biết dữ liệu của bạn cần đi đâu. Tương tự, theo mô hình mạng truyền thống, mặt phẳng điều khiển được đặt trong một bộ chuyển mạch hoặc bộ định tuyến. Vị trí của mặt phẳng điều khiển đặc biệt bất tiện vì các quản trị viên don don có quyền truy cập dễ dàng để điều khiển luồng lưu lượng (đặc biệt là khi so sánh với SDN).

Theo SDN, mặt phẳng điều khiển trở thành dựa trên phần mềm và có thể được truy cập thông qua một thiết bị được kết nối. Điều này có nghĩa là quản trị viên có thể kiểm soát luồng lưu lượng truy cập từ giao diện người dùng tập trung với sự xem xét kỹ lưỡng hơn. Điều này cho phép người dùng kiểm soát nhiều hơn về cách thức hoạt động của mạng. Bạn cũng có thể thay đổi cài đặt cấu hình mạng của bạn từ sự thoải mái của một trung tâm tập trung. Quản lý các cấu hình theo cách này đặc biệt có lợi liên quan đến phân đoạn mạng vì người dùng có thể xử lý nhiều cấu hình kịp thời.

Lý do tại sao SDN đã trở thành một giải pháp thay thế là vì nó cho phép quản trị viên cung cấp tài nguyên và băng thông ngay lập tức. Nó làm như vậy trong khi loại bỏ yêu cầu đầu tư vào nhiều hơn cơ sở hạ tầng vật lý. Ngược lại, một mạng truyền thống sẽ cần phần cứng mới nếu dung lượng mạng tăng lên. Mô hình truyền thống là mua thêm thiết bị, không nhấn nút trên màn hình.

SDN Vs SD-WAN

Không có gì lạ khi nghe SDN so với Phần mềm được xác định mạng diện rộng (SD-WAN). SD-WAN là một giải pháp thay thế thường được sử dụng cho phép các tổ chức liên kết với nhau nhiều địa điểm thông qua việc sử dụng băng thông rộng và MPLS. Sự khác biệt chính giữa SDN và SD-WAN là SD-WAN tập trung vào việc cung cấp Mạng diện rộng (Mạng LAN) kết nối nhiều trang web với nhau. Ngược lại, SDN được sử dụng để tạo các mạng có thể được sửa đổi nhanh chóng phù hợp với nhu cầu của Doanh nghiệp.

SDN được thiết kế để hoạt động trên Mạng cục bộ (Mạng LAN) trong khi SD-WAN đã được thiết kế để duy trì mạng WAN trên một khu vực địa lý rộng lớn. Điều đáng chú ý là SD-WAN có thể được sử dụng qua mạng SDN, cung cấp khả năng địa lý của SD-WAN với tính linh hoạt có thể định cấu hình của SDN. Một trong những lý do khiến SD-WAN trở nên phổ biến là vì nó loại bỏ nhu cầu duy trì nhiều phần cứng mạng.

Một điểm khác biệt đặc biệt quan trọng giữa hai loại này là SDN được cấu hình hoàn toàn bởi người dùng hoặc quản trị viên. Dịch vụ SD-WAN được quản lý bởi nhà cung cấp. Trong thực tế, điều này có nghĩa là SD-WAN đơn giản hơn để triển khai về mặt quản trị vì người dùng không chịu trách nhiệm cung cấp dịch vụ.

Bạn có thể cắt phần cứng định tuyến theo hướng có lợi cho dịch vụ điện toán đám mây. Hoạt động với dịch vụ đám mây có nghĩa là nếu yêu cầu của một tổ chức tăng thì nó có thể tăng tốc rất nhanh (đặc biệt khi so sánh với mạng kế thừa nơi cơ sở hạ tầng sẽ phải được cập nhật vật lý). SD-WAN cũng có lợi thế là các dịch vụ hỗ trợ như VPN cũng. Nhiều tổ chức đang sử dụng SD-WAN như một cách để củng cố VPN của họ.

Xem thêm: Tối ưu hóa mạng WAN

Ưu điểm của SDN

Dự phòng tập trung

Một trong những lợi thế chính được SDN cấp là khả năng quản lý mạng từ góc độ tập trung. Tóm lại, SDN ảo hóa cả dữ liệu và mặt phẳng điều khiển cho phép người dùng cung cấp các yếu tố vật lý và ảo từ một vị trí. Điều này cực kỳ hữu ích vì cơ sở hạ tầng truyền thống có thể khó giám sát đặc biệt là nếu có rất nhiều hệ thống khác nhau cần được quản lý riêng lẻ. SDN loại bỏ rào cản này và cho phép quản trị viên khoan lên xuống tùy ý.

Khả năng mở rộng

Một tác dụng phụ tốt của việc cung cấp tập trung là SDN cung cấp cho người dùng nhiều khả năng mở rộng hơn. Bằng cách có khả năng cung cấp tài nguyên theo ý muốn, bạn có thể thay đổi cơ sở hạ tầng mạng của mình tại một thời điểm thông báo. Sự khác biệt trong khả năng mở rộng là đáng chú ý khi so sánh với thiết lập mạng truyền thống nơi tài nguyên cần được mua và cấu hình thủ công.

Bảo vệ

Mặc dù phong trào hướng tới ảo hóa đã khiến các quản trị viên gặp khó khăn hơn trong việc bảo mật mạng của họ trước các mối đe dọa bên ngoài, nhưng nó đã mang lại một lợi thế lớn. Bộ điều khiển SDN cung cấp một vị trí tập trung để quản trị viên kiểm soát toàn bộ bảo mật của mạng. Mặc dù điều này phải trả giá khi biến bộ điều khiển SDN thành mục tiêu, nó cung cấp cho người dùng một viễn cảnh rõ ràng về cơ sở hạ tầng của họ, qua đó họ có thể quản lý bảo mật của toàn bộ mạng của họ.

Giảm dấu chân phần cứng

Triển khai SDN cho phép quản trị viên tối ưu hóa việc sử dụng phần cứng và làm việc hiệu quả hơn. Người dùng có thể chỉ định phần cứng hoạt động với mục đích mới tùy ý. Điều này có nghĩa là tài nguyên có thể được chia sẻ một cách dễ dàng. Điều này đánh bại một mạng điều khiển di sản, nơi phần cứng bị giới hạn trong một mục đích duy nhất.

Nhược điểm của SDN

Độ trễ

Một trong những vấn đề với ảo hóa bất kỳ cơ sở hạ tầng nào là độ trễ kết quả phát sinh Tốc độ tương tác của bạn với một thiết bị phụ thuộc vào số lượng tài nguyên ảo mà bạn có sẵn. Dịch vụ của bạn có toàn quyền quyết định cách thức trình ảo hóa của bạn phân chia việc sử dụng của bạn (có thể thêm độ trễ). Mỗi thiết bị hoạt động trên mạng đều mất phí vào mạng của bạn. Điều này sẽ trở nên trầm trọng hơn trong tương lai khi nhiều thiết bị Internet of Things (IoT) tung ra thị trường và bắt đầu được tích hợp vào hỗn hợp.

Quản lý hạn chế

Mặc dù bạn có thể quản lý các dịch vụ của thiết bị trên toàn mạng của mình, nhưng bạn có thể tự mình quản lý các thiết bị. Mặc dù thoạt nhìn, điều này có vẻ là một chi tiết tầm thường, nhưng nó rất quan trọng đối với nâng cấp mạng. Tất cả các thiết bị này cần được theo dõi, vá và nâng cấp thường xuyên để duy trì hoạt động. Do đó, điều quan trọng là phải nhớ rằng vẫn còn rất nhiều yêu cầu bảo trì không được SDN giải quyết.

Quản lý mạng phức tạp hơn

Mặc dù các mạng truyền thống có thể có những hạn chế của chúng, có một sự đồng thuận được tiêu chuẩn hóa về các mối đe dọa và thủ tục bảo mật. Tại thời điểm này, không có sự đồng thuận như vậy tồn tại cho SDN. Mặc dù có nhiều nhà cung cấp giải pháp SDN, mối quan tâm bảo mật SDN là lãnh thổ chưa được khám phá đối với nhiều quản trị viên. Do đó, rất khó để duy trì tính toàn vẹn của dịch vụ SDN trước các mối đe dọa bên ngoài khi bạn không có kiến ​​thức cần thiết để bảo vệ hệ thống

Rốt cuộc, khả năng ngăn chặn các cuộc tấn công của bạn mất quyền root phụ thuộc vào các mối đe dọa phát hiện trước khi chúng xảy ra. Để làm điều này, bạn cần có trình độ chuyên môn với SDN mà khó có thể đạt được nếu không có kinh nghiệm đáng kể về việc sử dụng hệ thống SDN. Mặc dù những người không có kinh nghiệm có thể tìm hiểu về việc sử dụng SDN, họ cần trải qua một quá trình học tập đáng kể để quản lý các sắc thái của các mối đe dọa bảo mật.

Thực hành tốt nhất

Mặc dù SDN cung cấp nhiều lợi thế, nhưng việc triển khai của nó hầu như không vô tư. Để đảm bảo rằng SDN hoạt động hiệu quả, có một số bước cần phải thực hiện khi triển khai giải pháp này. Việc triển khai SDN có thể phức tạp hơn các tài nguyên mạng khác, vì vậy, điều quan trọng là phải hiểu một số yếu tố bạn cần tính đến.

Khử dự phòng

Một trong những lợi ích lớn nhất được cung cấp bởi SDN là khả năng triển khai các tài nguyên mới một cách nhanh chóng. Tuy nhiên, khả năng này cần phải được quản lý chặt chẽ để duy trì hiệu suất. Trong thực tế, điều này có nghĩa là thường xuyên tài nguyên dự phòng khi họ cần Aren. Để tài nguyên hoạt động khi không sử dụng sẽ chiếm tài nguyên ảo sẽ được sử dụng tốt hơn ở nơi khác.

Giám sát mạng

Mọi quản trị viên chuyên nghiệp đều nhận ra tầm quan trọng của việc giám sát mạng nhưng điều đáng ngạc nhiên là có tương đối ít sản phẩm tương thích SDN. Đây là vấn đề do bạn cần theo dõi SDN để đảm bảo rằng nó có bảo mật và hoạt động tốt. Để giám sát SDN, bạn cần API để có thể tích hợp SDN với chúng. Chúng tôi đã đề cập đến chủ đề này chi tiết hơn dưới đây vì đây là một chủ đề phức tạp.

Bảo vệ

Khi nào trên tàu bất kỳ phần công nghệ mới nào, bạn cần tính đến các rủi ro bảo mật mới. Một SDN cũng không ngoại lệ. Từ thời điểm bạn triển khai SDN, bạn cung cấp cho mạng của mình các lỗ hổng mới có thể bị các thực thể độc hại nhắm mục tiêu. Do đó, bạn cần có nhận thức vững chắc về các mối đe dọa an ninh hiện tại và cách giải quyết chúng. Điều này bao gồm sự hiểu biết thấu đáo về các hạn chế giao thức và đặc biệt là mạo danh chuyển đổi. Điều đó cũng có nghĩa là bạn phải thực hiện các thực tiễn tốt nhất mới để bảo vệ dịch vụ của bạn khỏi các mối đe dọa bên ngoài.

Duy trì chất lượng dịch vụ

Chất lượng dịch vụ (QoS) giám sát là một cơn ác mộng trong bất kỳ mạng nào nhưng cần thận trọng đặc biệt đối với mạng SDN. Như chúng ta đã thảo luận trước đó, với SDN, bạn có quyền kiểm soát các dịch vụ nhưng không phải thiết bị vật lý. Do đó, bạn cần đặc biệt thận trọng về cách bạn cung cấp tài nguyên của mình. Ngoài ra, bạn cũng cần lưu ý cài đặt Chất lượng dịch vụ mặc định trên mỗi thiết bị mạng của mình vì chúng có thể ảnh hưởng lớn đến chất lượng hiệu suất mạng của bạn.

Giám sát mạng và SDN

Như đã đề cập trước đó trong bài viết này, SDN đặt ra một số thách thức về mặt giám sát mạng. Nhiều người đã suy nghĩ rất nhiều về những lợi thế và bất lợi mà SDN mang lại về hiệu suất nhưng ít quan tâm đến việc điều đó sẽ thay đổi quá trình giám sát mạng như thế nào. Thách thức chính là bạn không thể giám sát SDN giống như cách bạn sử dụng mạng kế thừa với giải pháp giám sát mạng truyền thống.

Giám sát SDN rất khó theo dõi vì đây là một dịch vụ năng động. Do đó, các dịch vụ có thể được cung cấp và hủy cung cấp nhanh chóng. Điều này có nghĩa là bạn cần một màn hình mạng có thể theo kịp những thay đổi này; nếu không, bạn sẽ hạn chế tầm nhìn của bạn. Một công cụ như Thứ bảy hoạt động như một điểm khởi đầu tốt để giám sát SDN nhưng bạn có thể cần phải đi xa hơn một chút và cam kết với một chương trình có API.

Cách tốt nhất để đáp ứng với các thay đổi nhanh chóng của SDN là sử dụng giải pháp giám sát hiệu suất với API. Điều này sẽ theo dõi các tài nguyên khi bạn cung cấp chúng. Một nền tảng giám sát mạng với các API sẽ có thể theo kịp nhu cầu của bạn và đảm bảo rằng môi trường mạng của bạn không bị mất hoặc bị che khuất. Các sản phẩm có API cung cấp cho bạn tính linh hoạt cao hơn các giải pháp giám sát mạng tĩnh khác.

Một tính năng cốt lõi khác mà các giải pháp giám sát SDN cần phải có là khả năng bổ sung thêm năng lực giám sát. Bất cứ khi nào bạn sử dụng SDN để nâng cấp cơ sở hạ tầng mạng của mình, bạn cần một giải pháp giám sát cũng có thể nâng cấp để theo dõi điều này. Thật không tốt khi có một giải pháp giám sát mạng mà không có băng thông để giám sát SDN của bạn.

Thực hiện quá trình chuyển đổi

Trước khi thực hiện chuyển đổi sang SDN, bạn sẽ cần phải chi một số tiền đáng kể cho thiết bị mới. Mặc dù điều này sẽ mang lại sự tiết kiệm lâu dài về phần cứng vật lý và khả năng mở rộng, nhưng nó chắc chắn đáng để lưu tâm trước khi mua hàng. Đó là một ý tưởng tốt để hoạt động trên một mạng lai trước khi bạn xem xét loại bỏ tất cả các cơ sở hạ tầng truyền thống của bạn! Thêm chọn lọc thiết bị SDN vào thiết lập của bạn sẽ cho phép bạn giữ cơ sở hạ tầng mạng truyền thống quen thuộc của mình trong tầm với trong khi giảm thiểu sự gián đoạn cho dịch vụ của bạn.

SDN: Thế hệ tiếp theo của mạng?

Với sự gia tăng của ảo hóa như một phong trào, chúng ta có thể hy vọng sẽ thấy sự gia tăng đáng kể số lượng các tổ chức triển khai SDN. Khi các mạng phát triển phức tạp hơn với các dịch vụ đám mây và cơ sở hạ tầng khác nhau, các hệ thống như SDN sẽ được sử dụng để giúp mang lại kiểm soát tập trung và khả năng mở rộng cho các tổ chức lớn. Mạng truyền thống chỉ đơn giản là don lồng có nền tảng để theo kịp nhu cầu của các doanh nghiệp hiện đại.

Mặc dù điều quan trọng là phải nhận ra rằng SDN không thể quản lý hoàn toàn trách nhiệm pháp lý của các thiết bị trên toàn mạng, nhưng nó vẫn giúp tập trung kiểm soát các dịch vụ của mạng. Quản lý cơ sở hạ tầng mạng thông qua mặt phẳng điều khiển cung cấp cho quản trị viên mức độ kiểm soát cao hơn so với trên mạng kế thừa truyền thống.

Mặc dù có sự theo dõi đáng kể của SDN, họ vẫn còn trong giai đoạn trứng nước. Điều đó đang được nói rằng công nghệ này có tiềm năng phát triển rất cao để vượt qua các rào cản được trình bày bởi một mạng di sản. Các tổ chức luôn tìm cách để giảm sự phức tạp của quản lý mạng và giảm chi phí chung. Giá trị SDN trong khả năng này rất hứa hẹn.

Tại thời điểm này SDN vẫn còn một chặng đường dài. Mặc dù có những nền tảng đầy hứa hẹn, nhưng nó cần liên tục phát triển nếu muốn đạt được sự chấp nhận rộng rãi. Tại thời điểm này, rất khó để chỉ ra bất kỳ chỉ số rõ ràng nào mà SDN cung cấp ROI. Những lợi thế tập trung của SDN có thể rõ ràng nhưng ROI cần được xác định rõ ràng nếu đó là để đưa cơ sở hạ tầng kế thừa vào lề đường.