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Zukunftssichere Netzinfrastrukturen

Software-Defined Networking: Grundlagen und Einsatz

Software macht das Netzwerk flexibler (Teil 1)

Software-Defined Networking ist eine Technik, die vor allen Dingen folgendes bewirken soll: IT-Dienste aller Art einfacher und schneller bereitstellen und an neue Anforderungen anpassen. In einem zweiteiligen Artikel erläutern wir die Grundlagen von SDN.

Derzeit dominieren im Bereich SDN vor allem die Ansätze des OpenDaylight-Konsortiums und der Open Networking Foundation. Doch um den Übergang zu einer flexiblen Netzwerkinfrastruktur zu erleichtern, haben Hersteller ergänzende Ansätze entwickelt, etwa auf Basis von Overlay Virtual Networks.

Eine allgemein gültige Definition von Software-Defined Networking (SDN) gibt es nicht. Dies hat unter den potenziellen Nutzern dieser Technologie zu einer gewissen Verwirrung geführt. Im Prinzip lassen sich drei Ansätze von SDN unterscheiden. Der erste ähnelt dem Konzept einer softwareorientierten Architektur (SOA). Netzwerkfunktionen repräsentieren Services, die durch Application Programming Interfaces (APIs) aktiviert werden. Diese Funktionen können fest in Hardware integriert oder in Form virtualisierter Software bereitgestellt werden. Die Steuerung der Netzwerkfunktionen erfolgt mithilfe von Software.

 - Es gibt mehrere Ansätze von Software-Defined Networking. Welchen ein Unternehmen wählt, hängt unter anderem von der vorhandenen Netzwerkinfrastruktur und den Anwendungen ab.

Es gibt mehrere Ansätze von Software-Defined Networking. Welchen ein Unternehmen wählt, hängt unter anderem von der vorhandenen Netzwerkinfrastruktur und den Anwendungen ab.

Quelle: Cisco

Der zweite Ansatz sind "Virtual Overlays". In diesem Fall wird zwischen das physische Netzwerk und die Anwendungsebene eine Virtualisierungsschicht eingezogen. Über sie werden IT-Dienste und Anwendungen auf die physische Ebene "gemappt". Für den Anwender läuft dieser Vorgang vollkommen transparent ab.

Mit SDN wird dagegen häufig ausschließlich der dritte Ansatz assoziiert: eine neuartige Architektur des Netzwerks, in dem spezielle (SDN-)Controller eine zentrale Rolle spielen. Ein SDN-Controller ist eine physische oder virtualisierte Netzwerkkomponente, die für die Kontrolle, das Management und die "Orchestrierung" der Ressourcen und Services zuständig ist. Derzeit bringen etliche Hersteller, darunter viele Newcomer, vor allem SDN-Controller auf Basis des OpenFlow-Protokolls auf den Markt. Der Eindruck, SDN sei mit OpenFlow gleichzusetzen, ist allerdings falsch. Dem Anwender sollte vielmehr die Wahl überlassen bleiben, welchen Controller mit welchem Protokoll er in einer SDN-Umgebung einsetzen möchte. Eine solche Sichtweise favorisiert beispielsweise das OpenDaylight-Konsortium, neben der Open Networking Foundation (ONF) die führende Vereinigungen von Forschern, Entwicklern und Herstellern im Bereich Software-Defined Networking.

Funktionen von SDN

Ein Kernelement von SDN entsprechend dem dritten Ansatz ist die Trennung der Control Plane von der Data Plane beziehungsweise Forwarding Plane auf Layer 2 und 3 in Switches. Der Kontroll- und Datenpfad werden somit aufgeteilt. Die Control Plane ist für die Konfiguration eines Switches zuständig, außerdem für das Programmieren der Pfade, die für den Transport der Daten genutzt werden. Sie wird bei SDN in ein separates System ausgelagert, den SDN-Controller. Er kommuniziert über Agents mit Switches und Routern.

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