Bài viết

SDN là tương lai của công nghệ mạng?

Từ cuối năm 2011, giới công nghệ bắt đầu nhắc đến khái niệm SDN (mạng điều khiển bằng phần mềm), một trong các định hướng tiên phong cho những năm tới...

Liệu SDN có là tương lai của công nghệ mạng? Đây cũng là một chủ đề nóng tại Hội nghị cấp cao dành cho báo giới và các nhà phân tích khu vực châu Á – Thái Bình Dương (Netevents APAC Press Summit) vừa diễn ra từ ngày 25-26/4/2012 tại Hong Kong, do Netevents chủ trì.
SDN là gì?
SDN hay mạng điều khiển bằng phần mềm (Software Defined Networking) được dựa trên cơ chế khai phá tách bạch việc kiểm soát một luồng mạng với luồng dữ liệu. SDN dựa trên giao thức luồng mở (Open Flow) và là kết quả nghiên cứu của Đại học Stanford và California, Berkeley. SDN tách định tuyến và chuyển các luồng dữ liệu riêng rẽ và chuyển kiểm soát luồng sang thành phần mạng riêng có tên gọi là thiết bị kiểm soát luồng (Flow Controller). Điều này cho phép luồng các gói dữ liệu đi qua mạng được kiểm soát theo lập trình.

Ý tưởng của các nhà phát triển khi đưa ra OpenFlow rất đơn giản. Nó mô phỏng một phần các giải pháp ảo hóa hiện nay trong các hệ thống như VMware, Citrix… hay mở rộng kiến trúc Stacking trên các thiết bị mạng như HP IRF Stacking, Cisco VSS ở một quy mô rộng hơn không chỉ trong một khối thiết bị được stacking hiện tại mà toàn bộ hệ thống… Giao thức Open Flow gồm có: bộ kiểm soát luồng, thiết bị luồng mở và bảng luồng - và một kết nối an ninh giữa bộ kiểm soát và tổng đài.

SDN bao gồm khả năng ảo hóa các nguồn lực mạng. Các nguồn lực mạng được ảo hóa được biết đến như là một “ngăn mạng” (network slice). Một ngăn có thể mở rộng nhiều thành phần mạng bao gồm đường trục mạng, bộ định tuyến và các host. Khả năng kiểm soát nhiều luồng lưu lượng một cách lập trình sẽ tạo ra sự linh hoạt và nguồn lớn hơn trong tay người sử dụng.

SDN là tương lai của công nghệ mạng?

Câu hỏi đặt ra là liệu SDN có phải là tương lai của công nghệ mạng, và liệu các nhà kinh doanh các sản phẩm mạng sẽ thế nào, liệu các trung tâm dữ liệu (DC) sẽ phải đối mặt với những thách thức mới?

Theo các chuyên gia phân tích có mặt tại sự kiện của Netevents, vấn đề này rất phức tạp, trong đó sẽ phải đối mặt với các nguy cơ tiềm tàng, đặc biệt là những rắc rối với việc có quá nhiều server, cụ thể là máy chủ thực. Chúng cũng có quá nhiều các giao thức mạng và các tầng ứng dụng. Chúng cần phải có tốc độ xử lý tốt hơn và những điều này không hề ít tốn kém.

Hiện tại, các hạ tầng mạng truyền thống đang sử dụng khác nhiều các kiến trúc phi tập trung với các dữ liệu và điều khiển trên cùng một phần cứng. OpenFlow được đề cập đến như một giải pháp tiềm năng để tự động hóa cấu hình, nâng cấp khả năng đáp ứng của hệ thống mạng, giảm thiểu chi phí quản trị. Tuy nhiên, một vấn đề cũng cần bàn tới đó là, liệu công nghệ này có thể thực hiện đượng không, khi mà thị trường DC còn trì trệ.

Theo thống kê của Gartner, mỗi năm, lượng thiết bị Switch/Router được cung cấp cho thị trường mạng của DC ước tính vào khoảng 6 tỷ USD. Trong khi đó, các thiết bị được bán có giá trị vào khoảng 13 tỷ USD trên thị trường của các nhà cung cấp dịch vụ.

Trong tình thế này, liệu SDN sẽ định hình tương lai cho hệ thống mạng như thế nào? Liệu giao thức nguồn mở có đủ sức bật, hay vẫn chịu lép vế trước một giao thức nào khác?

Bruce Bateman - phân tích viên thuộc Networking APJ, Dell Force10 của Dell, nhận định rằng, việc chuyển đổi sang hệ thống mạng mới này sẽ là tiến trình dần dần, giống như ảo hóa.

“Ảo hóa bắt đầu từ đầu những năm 1990. Tuy nhiên, đến nay, chúng ta mới ảo hóa được khoảng 50%. Việc ảo hóa hệ thống mạng cũng sẽ tương tự như vậy. Khi chúng ta bắt đầu nhìn thấy những thay đổi đầu tiên, chúng ta sẽ bắt đầu thấy mọi người tiến hành các thử nghiệm và ban đầu, nhiều giao thức OpenFlow SDN sẽ chỉ dành cho các chuyên gia chạy thử nghiệm. Tuy nhiên, sau đó sẽ có những thay đổi. Với các giải pháp toàn trình (end-to-end) 10 gig, nhu cầu phải thay đổi sẽ tăng lên. Tuy nhiên quá trình này cần phải có thời gian”.

Mark Pearson: "Với OpenFlow, nhà quản lý có thể có một phương thức đơn giản hơn để điều khiển hạ tầng mạng".
Bước đi của HP
OpenFlow là chuẩn công nghệ mới được xây dựng để phát triển các hệ thống ứng dụng mạng ảo hóa. Bắt đầu từ dự Ethane của ĐH Standford, HP là một trong những thành viên quan trọng của dự án này. Và đó là lý do khiến HP có cơ hội tiếp cận công nghệ này sớm nhất.

HP là hãng cung cấp sản phẩm và giải pháp Network ủng hộ tích cực nhất cho chuẩn này với việc đứng ra tổ chức rất nhiều các sự kiện liên quan đến công nghệ này cũng như hầu hết các thiết bị đang được dùng để nghiên cứu trong toàn hệ thống OpenFlow của ONF là của HP Networking, hiện tại các thiết bị hỗ trợ OpenFlow của HP gồm có: E8200/E5400 (Modular Switch), E6600/E6200, E3500.

Là một phần của việc ứng dụng network flexibility, HP đã hội tụ khái niệm về mạng SDN với hệ thống dịch vụ mạng ảo hóa của họ, là một phần của kiến trúc HP FlexNetwork.

Có thể thấy sự linh hoạt khi tích hợp các thành phần vào hệ thống OpenFlow bất kể thiết bị đó là Switch hay Router. Việc thay đổi hệ thống mạng theo hướng ảo hóa hệ thống mạng để đạt được hệ thống IaaS trở nên đơn giản hơn rất nhiều với việc luân chuyển các thiết bị hỗ trợ OpenFlow từ hệ thống mạng được quản lý bởi OpenFlow Controller này sang hệ thống mạng quản lý bởi OpenFlow khác nhằm mục đích tái cấu trúc nhanh hệ thống mạng cho các nhu cầu thay đổi về ứng dụng một cách linh hoạt.

Ngoài ra, một thiết bị tương thích với OpenFlow có thể được quản lý bởi nhiều Controller cùng lúc thông qua FlowVisor giúp thiết bị đó có khả năng đảm nhiệm nhiều chức năng trong hệ thống đồng thời. Ví dụ: vừa đóng vai trò AccessSwitch được quản lý bởi Controller A (nằm trong phân vùng mạng A), vừa đóng vai trò Server Switch được quản lý bởi Controller B (nằm trong phân vùng mạng B)… Từ khả năng đó cho phép ảo hóa hệ thống Network hiện tại thành các phân vùng mạng khác nhau đảm nhận các chức năng khác nhau.

Mark Pearson - Giám đốc kỹ thuật, mảng DC thuộc HP - cho biết, SDN, hay OpenFlow, hứa hẹn mang đến khả năng loại bỏ được những bế tắc trong tính linh hoạt của công nghệ mạng và mở đường cho các tiến bộ công nghệ mới, nhờ đó mà CNTT có thể điều khiển hòa hợp các dịch vụ mạng và tự động điều chỉnh mạng dựa trên các chính sách ở tầm cao hơn là các cấu hình thiết bị mạng ở tầm thấp.

"Mong muốn tự động hóa và điều khiển linh hoạt trên các tài nguyên mạng không phải là mới. Tuy nhiên, với các công nghệ ảo hóa mới và một hệ sinh thái OpenFlow mới nổi, nhà quản lý hệ tầng mạng có thể có một phương thức đơn giản hơn để điều khiển hạ tầng mạng vốn phức tạp của đơn vị".