Обзор OpenFlow. Часть 1 – Введение

0
1371

Что такое OpenFlow?

OpenFlow – протокол взаимодействия между сетевыми устройствами (коммутаторами) программно-управляемой сети SDN и централизованным контроллером.

История

Рождением подхода можно считать 2006-й год, когда Мартин Касадо (Martin Casado) разработал Ethane в рамках программы Clean Slate Стэндфордского Университета. Ученые пытались разработать способы управления сетью с помощью централизованного назначения политик. Идея подхода заключается в том, что сети динамичны и несимметричны и для контроля их состояния необходимо централизовать управление сетевыми устройствами и добиться определенного уровня абстракции сети. Сейчас программа закрыта, но ей на смены пришли другие проекты, включая OpenFlow и SDN.

Первоначальная концепция OpenFlow была сформулирована в том же университете Стэндфорда в 2008 году, а в декабре 2009-го вышла первая версия спецификации – OpenFlow 1.0. С 2011 года, разработкой протокола занимается Open Networking Foundation (ONF) – консорциум, созданный с целью развития технологий SDN и стандартизации открытых протоколов.

Интересный факт

В 1985 году была опубликована рекламная акция AT&T, где компания предлагала своим пользователям перейти на использование своего нового сервиса под названием SDN (Software Defined Network). Правда суть услуги была совершенно в другом…

Основная идея

OpenFlow – это не что-то революционно новое! Похожие идеи были озвучены еще за долго до появления SDN в нынешнем виде. Те проекты пытались решить такие же задачи, что и OpenFlow сегодня. И кроме централизации управления, многое из того, что можно решить с OpenFlow, возможно с помощью Policy Based Routing (PBR) и ACL. Проблема в том, что эти методы недостаточно гибки и плохо масштабируемы.

Идея OpenFlow очень проста: давайте отделим управление сетевыми устройствами от самих устройств и сформируем модель, состоящую из «мозга» сети в одном устройстве и множества «простых» сетевых элементов, отвечающих только за форвардинг. Для реализации подобного «интеллекта» необходим механизм программирования правил (MAC, ACL, IP prefix и др.) в коммутаторы. Этим механизмом и является протокол OpenFlow. OpenFlow рассматривается и как протокол с определенным набором инструкций, и как архитектурный подход.

Однако, OpenFlow не является чем-то бóльшим, чем просто протоколом для программирования TCAM. Он не может улучшить функционал коммутатора. Т.е. не весь функционал, заложенный в спецификацию OpenFlow, будет поддерживаться на уровне оборудования. Причиной этому является то, что различные версии OpenFlow включают специфичные правила сопоставления (matching) по полям фрейма, и оборудование может не поддерживать сравнение по этим полям.

Версии OpenFlow

Развитие OpenFlow прошло через ряд версий – от версии 1.0 до 1.4. Большинство производителей сетевого оборудования изначально реализовали поддержку версии 1.0, которая имела множество ограничений и проблем с масштабируемостью. Она показала, что ONF предложил рынку неполноценный продукт. Версии 1.1 и 1.2 считаются переходными и практически никто из производителей не реализует их поддержку.

Наиболее перспективной считается версия 1.3, в которую включена поддержка MPLS меток, per-flow счетчиков, Provider Backbone Bridging (PBB) и еще некоторых полезных функций. По результатам тестирования большого количества коммутаторов разных производителей (на момент написания статьи), можно сказать, что поддержка версии 1.3 на «железных» коммутаторах пока очень ограничена.

Может показаться, что OpenFlow является полностью «открытым» протоколом, однако его разработка контролируется закрытой группой, состоящий примерно из 150 компаний, формирующих ONF. Работа ведется в скрытом от широкой публики режиме и ее результат виден только после публикации новой версии в качестве стандарта.

В следующих статьях мы более подробно остановимся на функциональных особенностях протокола, разнице в версиях и постараемся дать рекомендации специалистам, планирующим внедрение SDN на основе OpenFlow у себя в компании.

Следующая часть>>

SDNBLOGGER
SDNBLOGGER - команда SDNBLOG, которая занимается поиском наиболее интересных новостей из мира SDN и NFV, а также публикует статьи по тематике. В команду входят ведущие российские специалисты в области технологий SDN и NFV.

НЕТ КОММЕНТАРИЕВ

ОСТАВЬТЕ КОММЕНТАРИЙ