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Was SDN-Data-Center-Controller in einem Netzwerk leisten
In einem softwaredefinierten Netzwerk sind SDN-Controller für Rechenzentren eine entscheidende Komponente. Bei den Controller-Optionen gibt es einige Punkte zu berücksichtigen.
Ein Schlüsselaspekt der softwaredefinierten Netzwerkarchitektur ist die Kontrollschicht (Control Layer), der den Datenfluss durch ein Netzwerk steuert. Diese Schicht stellt die Software dar, die diese Kommunikation steuert und verwaltet. Sie bildet eine Schnittstelle zwischen der Anwendungsschicht (Application Layer) und der Infrastrukturschicht (Infrastructure Layer), um Dienste zwischen Switches und Geräten zu steuern.
SDN-Controller sind ein wichtiger Bestandteil eines softwaredefinierten Netzwerks im Rechenzentrum. Sie verwalten die Flusskontrolle zu den Netzwerk-Switches und -Routern. Für Administratoren von Rechenzentren und Netzwerktechniker ist es wichtig zu verstehen, wie SDN-Controller funktionieren, wie man SDN-Anbieter bewertet und wie man SDN-Controller für Rechenzentrumsnetzwerke einsetzt und betreibt.
Was ist ein SDN-Controller?
Die herkömmliche Netzwerkarchitektur enthält einzelne Netzwerkgeräte, die Entscheidungen über den Datenverkehr treffen. Das Ziel von SDN ist es, die Control Plane des Netzwerks von der Data Plane zu trennen. Dies ermöglicht mehr Agilität und Flexibilität bei der Lenkung des Datenverkehrs. SDN-Controller sind der Schlüssel für die Verwaltung des Verkehrsflusses.
SDN-Controller für Data Center lösen die Control Plane von der Netzwerkhardware und führen sie als Software aus. Anstatt sich auf dedizierte Hardware zu verlassen, bietet der SDN-Controller Netzwerkbetreibern einen einzigen Kontrollpunkt, der als Kernbetriebssystem für das Netzwerk fungiert. Dadurch werden die Verwaltung des Netzwerks und die Durchführung netzwerkweiter Änderungen erheblich erleichtert.
Ein SDN-Controller befindet sich zwischen der Anwendungsschicht und der Infrastrukturebene. Mit anderen Worten: Er ist das Tor zwischen Geräten und Anwendungen. Der Controller verwendet Protokolle, um die Kommunikation von einer Schicht zur anderen zu steuern. Der Controller verwendet Northbound-APIs für die Kommunikation mit einer Anwendung und stützt sich auf Southbound-Schnittstellen für die Kommunikation mit einem Gerät.
Der SDN-Controller sollte über alle verfügbaren Netzwerkpfade Bescheid wissen. Wenn er eine Verbindung zwischen Schichten öffnen muss, wählt er automatisch den optimalen Pfad auf der Grundlage der Traffic-Anforderungen aus. Netzwerkbetreiber können diese Anforderungen und Kommunikationsprotokolle festlegen oder ändern. Dies verringert den Bedarf an manueller Überwachung und Konfiguration – wie es bei dedizierter Hardware erforderlich wäre – und rationalisiert den Verkehrsfluss. Infolgedessen sollte sich die Anwendungsleistung verbessern und Engpässe im Datenverkehr vermieden werden.
Worauf Sie bei einem SDN-Controller achten sollten
Bei der Prüfung der Optionen sollten Sie bedenken, dass es keine Standards für SDN-Controller gibt, sodass die Funktionen stark variieren können. SDN-Controller sind Teil der meisten SDN-Pakete. Administratoren, die ein schlüsselfertiges Produkt in Erwägung ziehen – zum Beispiel, um Redundanz im Falle eines Controller-Ausfalls hinzuzufügen – sollten jedoch die folgenden Faktoren prüfen:
- Kompatibilität: Da es keine einheitlichen Standards gibt, müssen Administratoren bei der Wahl des SDN-Controllers vorsichtig sein. Die Bindung an einen bestimmten Anbieter kann einen zukünftigen Wechsel erschweren oder zu Hindernissen führen, wenn Administratoren das Netzwerk weiterentwickeln möchten. Open-Source-Projekte wie OpenDaylight machen große Fortschritte bei der Standardisierung von SDN-Controller-Software, die Administratoren bei der Anpassung und Automatisierung von Netzwerken unterstützt.
- Topologie: Administratoren, die ein Netzwerk skalieren, benötigen möglicherweise zusätzliche Controller, die auch untereinander kommunizieren können, nicht nur zwischen den Anwendungs- und Infrastrukturebenen. Verschiedene Anbieter verwenden unterschiedliche Methoden zur Handhabung dieser Kommunikation. Deshalb sollten Sie sich bei den Anbietern erkundigen, ob die Hardware den Anforderungen des Unternehmens entspricht.
- Leistung: Was die reine Leistung angeht, sollten Administratoren auf die Fähigkeiten zur Einrichtung von Flows achten. SDN-Controller können eine bestimmte Anzahl von Flow-Setups pro Sekunde durchführen, und je geringer diese Zahl ist, desto wahrscheinlicher sind Verkehrsengpässe. Auch wenn eine niedrige Zahl nicht unbedingt ein Grund für eine Entscheidung ist, sollten Administratoren sie dennoch in ihre Überlegungen einbeziehen, insbesondere bei großen Netzwerken.
- Funktionalität: Um sich ein vollständiges Bild davon zu machen, was ein SDN-Controller kann, sollten Sie die Anbieter nach den APIs des Controllers fragen, mit welchen Geräten er kommunizieren kann, welche Partnerschaften bestehen und welche Anwendungen bereits vorhanden sind. Manche Controller-Software ist ein unbeschriebenes Blatt, während andere über stärkere Ökosysteme für diejenigen verfügen, die schnell einsatzbereit sein wollen oder nicht so viele Anpassungsmöglichkeiten benötigen.
Wichtige SDN-Controller-Anbieter und Angebote
Bei Verwendung eines SDN-Controllers haben Administratoren Zugriff auf das gesamte softwaredefinierte Netzwerk. Dies bringt einige Herausforderungen in Bezug auf Sicherheit und Redundanz mit sich. Bei der Auswahl eines Anbieters oder Controllers sollten Sie die Infrastruktur und die Netzwerkanforderungen gründlich prüfen.
Zu den SDN-Controller-Anbietern und -Produkten gehören die folgenden:
- Big Switch Networks
- Cisco
- Cumulus Networks
- HPE
- Juniper Networks
- Lancom Systems
- Nuage Networks
- Pica8
- Pluribus Networks
- VMware
Zu den Open-Source-Optionen gehören:
- Beacon
- Floodlight
- NOX/POX
- Open Network Operating System
- Open vSwitch
- OpenDaylight
- Ryu
- Trema
- Tungsten Fabric (früher OpenContrail)
Auch wenn Administratoren nur einen SDN-Controller benötigen, können Unternehmen im Rahmen eines Ausfalls oder für den Fall, dass sich jemand unbefugten Zugang verschafft, mehr als einen verwenden.
Bereitstellung und Betrieb eines SDN-Controllers
Die Konfiguration ist die größte Hürde bei der Bereitstellung eines SDN-Controllers. Normalerweise müssen Administratoren beim Übergang zu einer softwaredefinierten Architektur das gesamte Netzwerk konfigurieren. In diesem Fall steht die Konfiguration der SDN-Controller-Software im Mittelpunkt des Prozesses und erfordert, dass die Administratoren die gewünschten Protokolle installieren. Die Konfiguration nimmt Zeit in Anspruch, aber die Vorteile der zentralisierten Netzwerkverwaltung machen dies wieder wett.
Das Hinzufügen von Controllern ist von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich, vor allem, weil es bei SDN-Controllern keine Standards gibt. Idealerweise sollten Sie das Netzwerk mit mehreren Controllern konfigurieren. Andernfalls kann der Prozess eine Neukonfiguration erfordern, was nicht immer einfach ist. Der Betrieb eines softwaredefinierten Netzwerks über einen Controller ist jedoch einfach. Administratoren können die Hardware von einem einzigen Kontrollpunkt aus optimieren, Änderungen im laufenden Betrieb vornehmen und die Infrastruktur problemlos skalieren. Die Ressourcenbereitstellung ist im Vergleich zu den herkömmlichen Netzwerkmethoden einfach.
Die gesamte Kommunikation muss über den Control Layer laufen, und daher ist der Controller ein wichtiger Bestandteil jedes Software-defined Netzworks. Mit diesen Hintergrundinformationen und dem Wissen über die wichtigsten Angebote können Administratoren eine fundierte Entscheidung über die Art des SDN-Controllers treffen, der im Rechenzentrum eingesetzt werden soll. Diese Entscheidungen wirken sich direkt auf alles aus, von der Leistung bis zur Sicherheit und Redundanz.
