A szoftver által definiált nagy kiterjedésű hálózat ( eng. SD-WAN, software-defined networking in a large area network , SD-WAN ) a szoftver által definiált hálózat koncepciójának megvalósítása nagy kiterjedésű hálózaton belül , amelynek célja a teljesítmény javítása a hálózati berendezések elvonatkoztatása az azt kezelő mechanizmusoktól [1] .
Azzal érveltek, hogy az SD-WAN kulcsfontosságú alkalmazása az, hogy lehetővé tegye a vállalatok számára nagy teljesítményű WAN-ok kiépítését olcsóbb és kereskedelemben elérhetőbb internet-hozzáféréssel, lehetővé téve a vállalatok számára, hogy részben vagy teljesen lecseréljék a drágább privát WAN -kapcsolati technológiákat , például az MPLS -t [1]. . A legtöbb SD-WAN szállító azonban ugyanazt az SD-WAN hálózati kapcsolatot támogatja mind az interneten, mind az MPLS-kapcsolatokon, így támogatja az új technológiára való zökkenőmentes átállást, és ügyfelei igényeinek nagyobb szegmensét fedezi, figyelembe véve az összes nyújtott előnyt. MPLS hálózatok által.
A Gartner amerikai piackutató cég 2018-ban azt jósolta, hogy 2023-ra a WAN élvonalbeli infrastruktúra-frissítési kezdeményezések több mint 90 százaléka virtualizált hardver (VCPE) platformokon vagy SD-WAN szoftvereken/eszközökön fog alapulni. [2]
A WAN-ok lehetővé teszik a vállalatok számára, hogy nagy távolságokra bővítsék számítógépes hálózataikat, összekapcsolják a távoli fiókirodákat adatközpontokkal és egymással, valamint biztosítják az üzleti feladatok elvégzéséhez szükséges alkalmazásokat és szolgáltatásokat. A nagy távolságokon történő jelterjedési idő által támasztott fizikai korlátok, valamint a több szolgáltató integrálásának szükségessége miatt a globális földrajzi területek lefedése érdekében (gyakran átlépik az országhatárokat), a hagyományos WAN-ok komoly működési problémákkal néznek szembe, mint például a hálózati torlódások, az optimálisnál alacsonyabb forgalmi útvonalak. , csomagkésleltetés , [3] csomagvesztés, [4] és még kimaradások is. A modern alkalmazások, például a VoIP-telefonálás, a videokonferencia , a streaming média, valamint a virtualizált alkalmazások és asztali számítógépek alacsony késleltetést igényelnek. [5] A sávszélesség-igények is nőnek, különösen a nagyfelbontású videoalkalmazások esetében. [6] A hagyományos WAN-architektúra képességeinek kiterjesztése költséges és bonyolult lehet, a hálózatkezeléssel, a különböző helyeken lévő különböző router -szállítókkal és a hibaelhárítással kapcsolatos nehézségekkel együtt. [egy]
Az SD-WAN termékeket ezen hálózati problémák megoldására tervezték. [7] A hagyományos ipari útválasztók virtualizációs eszközökre való kiterjesztésével vagy akár lecserélésével, amelyek képesek kezelni az alkalmazási réteg házirendjeit és hálózati átfedést biztosítanak, az olcsóbb, fogyasztói minőségű internetkapcsolatok dedikált áramkörökként működhetnek. Ezenkívül nagyban leegyszerűsíti az útválasztók beállítási folyamatát a fióktelep személyzete számára. [8] Az SD-WAN termékek lehetnek fizikai vagy virtuális eszközök, és kis távoli irodákban és fiókirodákban, nagy irodákban, vállalati adatközpontokban és felhőplatformokon tárolhatók. [7]
A központi vezérlő házirendek beállítására és a forgalom prioritásainak meghatározására szolgál. Az SD-WAN figyelembe veszi ezeket a házirendeket és a hálózati sávszélesség elérhetőségét a forgalom irányításához. Ez segít abban, hogy az alkalmazás teljesítménye megfeleljen a vezérlő szolgáltatási szint megállapodásának (SLA). [9]
A WAN-ok nagyon fontosak voltak a hálózati technológia fejlődésében általában, és régóta a hálózatok legfontosabb alkalmazásai mind katonai, mind vállalati alkalmazásokban. A nagy távolságra történő adatátvitel képessége volt az egyik fő hajtóerő az adatkommunikációs technológiák fejlődése mögött, mivel ez lehetővé tette a távolsági korlátok leküzdését, valamint a más felekkel folytatott üzenetváltáshoz szükséges időt.
Az örökölt WAN-technológiák lehetővé tették a kommunikációt két vagy több végpontot összekötő hivatkozásokon keresztül. A korábbi technológiák támogatták a pont-pont kommunikációt lassú kapcsolaton keresztül, általában két rögzített pont között. A technológia fejlődésével a WAN-csatornák gyorsabbá és rugalmasabbá váltak. Az olyan újítások, mint az áramkörkapcsolás és a csomagkapcsolás (X.25, ATM és későbbi Internet protokollok formájában, vagy MPLS használatával) lehetővé tették a kommunikáció dinamikusabbá válását, támogatva az egyre növekvő hálózatokat [10] .
A szigorú ellenőrzés, a biztonság és a szolgáltatás minősége miatt a multinacionális vállalatok nagyon konzervatívak voltak globális hálózataik bérbeadása és üzemeltetése terén. A nemzeti szabályozások korlátozzák a helyi szolgáltatásokat nyújtó vállalatokat az egyes országokban, és kifinomult mechanizmusokra van szükség a valóban globális hálózatok létrehozásához. Mindez megváltozott az internet térnyerésével, amely lehetővé tette, hogy a szervezetek szerte a világon kapcsolatba lépjenek egymással. A kezdeti években azonban az internet ellenőrizetlen jellegét nem tartották megfelelőnek vagy biztonságosnak a magánvállalati használatra.
Biztonsági megfontolásoktól függetlenül az internetkapcsolat elengedhetetlenné vált, egészen addig a pontig, ahol minden fióknak szüksége van internet-hozzáférésre. Eleinte biztonsági megfontolások miatt a kommunikációs hálózat egy része még a WAN-on keresztül zajlott, a kommunikáció más szervezetekkel (beleértve az ügyfeleket és a partnereket is) az internetre került.
Ahogy az internet elérhetőbbé és érettebbé vált, a vállalatok elkezdték felmérni, hogyan használják fel magánvállalati kommunikációra. A 2000-es évek elején a WAN-on keresztüli alkalmazások szállítása a kutatás és a kereskedelmi innováció fontos témájává vált [11] . A következő évtizedben a növekvő számítási teljesítmény lehetővé tette olyan szoftvereszközök létrehozását, amelyek valós idejű forgalomelemzést és megalapozott döntéshozatalt tesznek lehetővé, megteremtve a lehetőséget egy nagyszabású átfedő hálózat létrehozására a nyilvános interneten, amely képes megvalósítani a WAN-októl örökölt összes funkciót. kis költség..
Az SD-WAN számos technológiát egyesít, hogy teljes értékű magánhálózatokat hozzon létre, a hálózati sávszélesség dinamikus kiosztásával a csatlakozási pontok között. [1] . A további fejlesztések közé tartoznak a központosított vezérlők, a felügyelet nélküli konfiguráció, az integrált elemzések és az igény szerinti útvonal-kiépítés, valamint egyes hálózati intelligenciaeszközök a felhőben alapulnak, amelyek központosított házirend-kezelést és biztonságot biztosítanak. [12]
A hálózati kiadványok már 2014-ben elkezdték használni az SD-WAN kifejezést ennek az új hálózati trendnek a leírására. [7]
A Gartner kutatócég megállapította, hogy az SD-WAN négy kötelező tulajdonsággal rendelkezik: [1]
Az SD-WAN termékek lehetnek hardverek vagy szoftverek. [13]
Az SD-WAN funkciók közé tartozik a kapcsolattartó rugalmasság, a szolgáltatás minősége ( QoS ), a biztonság és a teljesítmény rugalmas telepítési lehetőségekkel, az egyszerűsített adminisztráció és hibaelhárítás, valamint a forgalomtervezés.
Az SD-WAN hálózatok rugalmassága csökkenti az állásidőt, a rugalmasságot redundáns linkek biztosítják. A hibatűrés érdekében a technológiának valós idejű hibaérzékelést és működő csatornákra való automatikus átkapcsolást kell biztosítania. [tizennégy]
Az SD-WAN támogatja a QoS-megfelelőséget az alkalmazásszintű forgalomelemzéssel, így a sávszélességet a legkritikusabb alkalmazásoknak helyezi előtérbe. Ez magában foglalhatja a dinamikus útvonalválasztást, az alkalmazás gyorsabb kapcsolaton keresztüli elküldését vagy az alkalmazás forgalmának két útvonalra való felosztását a teljesítmény javítása érdekében az útvonalak sávszélességének összegzésével. [tizennégy]
Az SD-WAN hálózatokat általában az IPsec biztosítja . [tizenöt]
Az SD-WAN-ok gyorsítótárazáson keresztül javíthatják az alkalmazások kézbesítését, és a memóriában tartják a korábban kért információkat a jövőbeni hozzáférés felgyorsítása érdekében. [16]
A legtöbb SD-WAN termék előre konfigurált eszközként érhető el a hálózat szélén, adatközpontokban, fiókirodákban és más távoli helyeken. Vannak olyan virtuális készülékek is, amelyek futhatnak meglévő hálózati eszközökön, vagy egy eszköz virtuális készülékként telepíthető a felhőben olyan környezetben, mint az Amazon Web Services (AWS) vagy a Microsoft Azure, vagy bármely más Unified Communications Cloud Service (UCaaS) szolgáltatók, vagy szoftverként szolgáltatásként ( SaaS ). [17] Ez lehetővé teszi a vállalatok számára, hogy az SD-WAN-szolgáltatások előnyeit élvezhessék, amikor az alkalmazásokat vállalati szerverekről felhőszolgáltatásokra, például a Salesforce.com-ra és a Google Appsre helyezik át. [13]
A Gartner szerint a könnyű kezelhetőség kulcsfontosságú követelmény az SD-WAN hálózatoknál. Mint általában a hálózati berendezések esetében, a grafikus felhasználói felületek előnyben részesíthetők a parancssori interfész ( CLI ) konfigurációs és kezelési módszereivel szemben. [18] További hasznos adminisztrációs funkciók közé tartozik az automatikus forgalomirányítás, az egyes végeszközök központi konfigurálásának lehetősége, és még egy valódi szoftver által definiált hálózati megközelítés is, amely lehetővé teszi az összes eszköz és virtuális eszköz központi konfigurálását az alkalmazási igények alapján, nem pedig az alapul szolgáló hardverek alapján. [egy]
A hálózat állapotának globális nézetével az SD-WAN-t kezelő vezérlő alapos és adaptív forgalomkezelést végezhet új átviteli kérések hozzárendelésével az aktuális erőforrás (kapcsolat) használatnak megfelelően. Ez például úgy érhető el, hogy a vezérlőn elvégzi az átviteli sebességek központosított számítását, és a sebességet a végpontokon ezen sebességeknek megfelelően korlátozza. [19] [20] [21] [22] [23]
Van néhány hasonlóság az SD-WAN és a WAN optimalizálása között, mindkettő egy sor technikát alkalmaz a WAN-on keresztüli adatátvitel hatékonyságának javítására. Mindegyik módszer célja az alkalmazásforgalom lebonyolításának felgyorsítása a fiókirodák és adatközpontok között, de az SD-WAN technológia az olcsóbb hálózati kapcsolatok használatával a költségmegtakarításra és a hatékonyságra helyezi a hangsúlyt, míg a WAN optimalizálás közvetlenül a csomagküldés javítására összpontosít. . Az SD-WAN virtualizációs technikákat használva és a WAN Optimization forgalomkezelésen keresztül lehetővé teszi a hálózati sávszélesség igény szerinti dinamikus növelését vagy csökkentését. Az SD-WAN technológia és a WAN-optimalizálás külön-külön vagy együtt is használhatók, [24] és egyes SD-WAN-szállítók WAN-optimalizálási funkciókat adnak termékeikhez. [16] [25]
A WAN border router olyan eszköz, amely adatcsomagokat továbbít a különböző hálózati csomópontok között, így hozzáférést biztosít a vállalat számára egy szolgáltató hálózatához. Határútválasztónak hívják, ellentétben a fő (root, core) routerrel, amely csak ugyanazon a hálózaton belül küld csomagokat. [26] Az SD-WAN-ok működhetnek egy meglévő szélső útválasztó "overlay"-jével, hogy leegyszerűsítsék a meglévő WAN peremútválasztók kezelését azáltal, hogy csökkentik az útválasztási protokolloktól való függőséget. [7] Alternatív megoldásként az SD-WAN a WAN peremútválasztók alternatívája lehet. [nyolc]
Az SD-WAN-ok hasonlóak a hibrid WAN-okhoz, és a kifejezéseket néha felcserélhetően használják, de nem azonosak. A hibrid WAN különböző típusú kapcsolatokból áll, és lehet, hogy nem rendelkezik szoftverkomponens hálózattal (SDN). [27]
A Cloud SD-WAN olyan fejlett funkciókat kínál, mint a fokozott biztonság, a zavartalan felhőszolgáltatás és a mobilfelhasználók támogatása, amelyek természetesen a felhő infrastruktúra használatából származnak. Ennek eredményeként a felhőalapú SD-WAN helyettesítheti az MPLS-t, lehetővé téve a szervezetek számára a WAN-befektetésekhez kapcsolódó erőforrások felszabadítását és új lehetőségek megteremtését. [28]
Internetkapcsolat biztosításakor a távközlési szolgáltatók nem támogatják az IP-csomagok forgalmi jelölését, és az MPLS csatornákkal ellentétben a szolgáltató összes kliensének csomagjait ténylegesen az aktuális hálózati terhelés alapján továbbítják "ha lehetséges" ( Best-Effort ) jelzéssel. amelyben van egy SLA és a csomagok fordítása a fejléc prioritásának figyelembevételével.
Mivel az SD-WAN vezérlőkhöz nincs szabványos algoritmus, az eszközgyártók saját algoritmusaikat használják az adatátvitelhez. Ezek az algoritmusok határozzák meg, hogy melyik forgalmat melyik kapcsolaton (linken) irányítsák, és mikor kell átkapcsolni a forgalmat egyik „linkről” a másikra. Tekintettel a szoftveres és hardveres SD-WAN felügyeleti megoldásokhoz rendelkezésre álló számos lehetőség miatt, kulcsfontosságú, hogy ezeket laboratóriumi és helyszíni tesztelés alatt tartsák a tényleges bevezetés előtt.
Számos megoldás áll rendelkezésre a tesztelésre, kezdve a speciális hálózati emulációs eszközöktől, amelyek bizonyos hálózati zavarokat emulálnak, a megbízható teljesítményellenőrzés érdekében tesztelt hálózatig, a szoftvertesztelési megoldásokig.
A Network World IT-webhely három csoportra osztja az SD-WAN szállítók piacát: bejáratott hálózati szállítók, akik SD-WAN termékeket adnak kínálatukhoz, WAN-szakemberek, akik elkezdik integrálni az SD-WAN funkcionalitást termékeikbe, és SD-specifikus induló vállalkozások. - WAN piac. [egy]
Alternatív megoldásként a Nemertes Research piackutatása az SD-WAN szállítókat eredeti technológiai területük alapján kategóriákba csoportosítja: Pure SD-WAN szállítók, WAN optimalizálási megoldások szállítói, Link aggregációs szállítók és Major [29] Míg a Network World kategória (kifejezetten startupok az SD-WAN piacot célozva) általában egyenértékű a Nemertes Pure SD-WAN gyártóival, a Nemertes részletesebb áttekintést nyújt a már meglévő WAN-okról és általános hálózati szolgáltatókról .
Emellett a Nemertes Research az SD-WAN piac belsejét is ismerteti az SD-WAN piacra belépő távközlési szolgáltatók piacra lépési stratégiájának ismertetésével. E szolgáltatók közé tartoznak a hálózat mint szolgáltató szolgáltatók, a távközlési szolgáltatók, a tartalomszolgáltató hálózatok és a biztonságos nagy kiterjedésű hálózatok szolgáltatói. [29]
Számos online forrás, köztük a "Packet Pushers" hálózati podcast, naprakész listát tart fenn a jelenlegi SD-WAN szállítókról. [16] 2018 júniusában a Network World 10 Hot SD-WAN startupot nevezett el. [harminc]