SDN：従来のネットワークの代替または追加？

現代の情報技術は、コンピューターネットワークの柔軟性とスケーラビリティにますます要求を課しています。 ソフトウェアで構成可能なネットワークは、既存の多くの問題の解決に役立ち、自動化され、プログラム可能で、柔軟性があり、経済的なネットワークインフラストラクチャの作成に貢献することが期待されますが、主要ベンダーのSDN戦略は大きく異なります。 良い例は、シスコとHPのアプローチです。



ガートナーは、ネットワークインフラストラクチャがIT予算の約17％を占めると推定しています。 ただし、常に変化するビジネスニーズに適応することはできません。 新しいトレンド-仮想化、クラウドコンピューティング、ユーザーモビリティ、トラフィック量の増加-は、ネットワークインフラストラクチャの要件を変えています。 将来のアプリケーションとサービスをサポートするために、今日のネットワーク製品をインストールできますか？ ネットワーク開発は、選択されたスイッチメーカーの製品にどの程度結び付けられますか？



独自のソリューション、従来のネットワーク機器のアーキテクチャにより、この結合は非常に強力になります。 ネットワーク業界の現在の状況を革命的なものとみなす人もいます。 多くの専門家は、ネットワークの問題を解決するためのレシピとして、ソフトウェア定義ネットワーク（Software-Defined Networking、SDN）のアーキテクチャへの移行を呼び出しています。 SDNは、特定のベンダーの技術に対する顧客の依存を大幅に減らすことを約束します。





SDNでは、すべてのネットワークデバイス制御ロジックは、ソフトウェアで実装されるいわゆる「コントロールプレーン」で実行されます。 構造的には、物理​​ホストまたは仮想ホストに基づいてコントローラーを構築できます。 通常、ネットワークデバイスはOpenFlowプロトコルを使用して管理されます。



SDNの主なアイデアは、トラフィック転送機能を管理機能から分離することです。 従来のスイッチとルーターでは、これらのプロセスは切り離せません。 SDNでは、さまざまなメーカーの多くのデバイスで構成されるネットワークが、1つの論理スイッチとしてアプリケーションに表示されます。 SDNを使用すると、管理者はネットワーク全体をプログラムでき、コントローラーの指示に従うだけの個別のスイッチを処理できません。



このような概念を実装すると、ネットワークの運用とその構成が大幅に簡素化されます。 スイッチはシンプルで安価です。 ネットワークの特性はリアルタイムで迅速に変更でき、新しいアプリケーションとサービスの実装に必要な時間が短縮されます。 開発者は、コントローラーソフトウェアインターフェイス（API）を使用して、ネットワーク管理アプリケーションを作成できます。 このようなアプリケーションはさまざまな機能を実行でき、そのために特定のネットワークデバイスの機能を知る必要はありません。



シンプルで安価なスイッチを使用したり、オープンAPIを介してサードパーティの開発者がアプリケーションを作成したりすると、これらの企業のビジネスが損なわれ、付加価値の源泉が奪われる可能性があるため。 ただし、大手通信事業者やプロバイダーを含む大規模な顧客はすでにSDNのアイデアに触発されており、スイッチチップメーカーはOpenFlowのサポートを発表しているため、ベンダーは待機できません。



現在、ネットワークテクノロジーの使用に長年の経験がない会社でも、OpenFlowプロトコルで実行される独自のスイッチボードを作成できます。 OpenFlowプロトコルに基づいた「オープンネットワーク」の支持者を結集したOpen Network Foundation（ONF）には、ますます多くのネットワークマーケットプレーヤーが参加しています。 シスコおよびその他の従来のスイッチメーカーのビジネスが危険にさらされる可能性があります。 専門家によると、SDNの広範な採用は、ネットワークの巨人の売り上げを半分以上に増やすことができます。





Infonetics Researchによる調査（2014年7月）によると、中規模および大企業の87％が2016年までにデータセンターでSDNを開始する予定です。



いずれにせよ、SDNはネットワーク市場を大きく変革し、ネットワークの設計、展開、管理、アプリケーションやサービスの提供へのアプローチを根本的に変えます。 従来のネットワークベンダーは、SDNとは異なる関係にあります。 ただし、CiscoやHPなどのネットワーク市場の主要企業は、数年前にソフトウェア構成可能な分野で戦略の主要な要素を形成しました。



2012年に、シスコシステムズはSDNコンセプトを実装する独自のネットワーク製品をリリースできるが、必ずしもOpenFlowを使用するとは限らないと報告されました。 同時に、HPは多くの製品で標準OpenFlowプロトコルのサポートを発表しました。 業界は、SDNでこれらの企業がオープンスタンダードに基づいて独自の方法と独自の方法で根本的に異なる方法で行ったという事実について話し始めました。 HPの経営陣は、オープンスタンダードと他のベンダーの機器との互換性が会社のアプローチの基礎であり、独自のパスが顧客の利益にならないことに注意しました。

HP SDN

実際、HPは2008年のACM SIGCOMM会議でOpenFlowスイッチのデモを行いました。 2012年、HP Networking Networking Divisionは、OpenFlowプロトコルを実装するHP 3800シリーズスイッチの9つの新しいモデルを導入しました。 その後、HP独自のSDNコントローラーとプログラミングインターフェイス（API）を備えたソフトウェア一式がリリースされ、開発者がSDNアプリケーションを作成できるようになりました。



現在、ほぼすべてのHPスイッチおよびルーターはOpenFlowプロトコルをサポートしており、ネットワークトラフィックが各デバイスで管理されている従来のネットワークと、HPコントローラーの制御下にあるソフトウェア構成ネットワークの両方で動作します。





HP Virtual Application Networks SDNコントローラー



HP Virtual Application Networks SDN Controllerは、2013年にソフトウェアとして、またHP ProLiantサーバーに基づくターンキーソリューションとして導入されました。 コントローラーは、通常の（または仮想）サーバーにインストールするか、サーバークラスターにインストールして、より生産的でフォールトトレラントなソリューションを実現できます。 定義されたルールに基づいてネットワークデバイスを動的に構成し、OpenFlowプロトコルを使用してSDNインフラストラクチャコンポーネントとやり取りするための標準機能を実装します。



コントローラーは、ネットワーク仮想化、セキュリティ、トラフィック管理の機能、およびコントローラーの統合ツールと外部SDNアプリケーションのアクセス制御のための承認および認証メカニズムなど、多くの組み込み機能をサポートしています。 後者とやり取りするために、RESTfulインターフェイスが提供されます。これは、オーケストレーションおよび管理のさまざまなシステム、およびビジネスアプリケーションで使用できます。



HPでは、OpenFlowは重要なコンポーネントの1つと考えられていますが、完全に機能するSDNインフラストラクチャを構築するための唯一のコンポーネントではありません。 さらに、デバイスを動的に構成する他のメカニズム（NETCONF、OVSDBなど）もSDNコンポーネントと見なされます。 管理レベルとネットワークインフラストラクチャ（いわゆる「サウスブリッジ」）の相互作用を標準化するとともに、アプリケーション（いわゆる「ノースブリッジ」）との相互作用を標準化する必要があります。 これは、REpresentational State Transfer（REST）テクノロジーに基づいています。 さらに、重要な問題は、異なるメーカーのSDNコントローラーの相互作用です。 これまでのところ、決定の相互作用を確実にするための措置を講じている独立ベンダーはごく少数です。 1つの例は、HP SDNコントローラーとVMware NSXの統合です。

SDNアプリケーション

HP SDNコントローラープラットフォームでは、すでに多くのアプリケーションが作成されています。 Net Optimizer、Net Protectorなど、一部はHPによって開発されました。 その他は、HPパートナー企業とオープンコミュニティによって作成されます。 このようなアプリケーションを使用すると、SDNコントローラー、SDNコントローラー自体、およびOpenFlowプロトコルをサポートするネットワークインフラストラクチャを介してネットワーク環境と対話するように適合されたアプリケーションを含む、包括的なSDN環境を作成できます。 これにより、アプリケーションのオンデマンドでの動的なネットワーク管理のプロセスを自動化する基盤が作成され、インフラストラクチャリソースの使用の効率と柔軟性が向上し、総所有コストが削減されます。

SDN戦略

HPは、ビジネスアプリケーションの機能をより完全に解き放ち、低コストでSDNテクノロジーをフル活用するためのインフラストラクチャを準備するオープンネットワークソリューションの開発に対する同社のコミットメントを強調しています。 会社のSDN戦略の主な目標は、データセンターからキャンパスや会社の支店に至るまで、統合された（エンドツーエンドの）ネットワークの自動化です。 したがって、HP SDNソリューションはデータセンターネットワークに限定されません-また、柔軟なリソース管理の複雑なタスクを解決する必要があるブランチおよびグローバルネットワークもカバーします。





2014年半ばにリリースされたHP 5400R zl2シリーズスイッチは、顧客がネットワークインフラストラクチャのパフォーマンスを向上させ、柔軟なSDNテクノロジーに切り替えるのを支援するように設計された新世代の機器です。



現在、お客様はSDNの実装の準備を行い、SDNテクノロジーをサポートするネットワーク機器を購入し、テストゾーンを作成してインフラストラクチャとアプリケーションの互換性を確認することをお勧めします。 実績のあるソリューションを徐々にエンタープライズネットワークに展開できます。 現在、企業がソフトウェア構成可能ネットワークのテクノロジーの実装を開始した場合、数年後には、柔軟性とビジネス効率の向上という点ですべての利点を備えた本格的なSDNインフラストラクチャを展開できるようになります。 最終的に、利用可能なアプリケーションの数が増えると、エンタープライズネットワークにSDNが大規模に展開されます。 IDCによると、 SDN ネットワークアプリケーション市場は2017年までに11億ドルに達するでしょう。

SDN App Store

昨年、企業セグメント向けのHP SDN AppStore電子プラットフォームプロジェクトが開始されました。 その品揃えには、セキュリティからクラウドコンピューティングとモビリティのサポート、開発ツールへのアクセスまで、幅広いタスクを解決するさまざまなアプリケーションがあります。 パートナー企業とインターネットコミュニティの積極的な取り組みにより、アプリケーションのリストは常に拡大しています。 最も人気があったのは、仮想ネットワークコントローラー、Microsoft Lyncに基づくユニファイドコミュニケーションを使用する際のトラフィックを最適化するアプリケーション、およびSDN SDKです。

さらに、HPはアプリケーション開発者向けにさまざまな形式のトレーニングを提供しています。





昨年末、HPはSDNオンラインアプリケーションスーパーマーケットを開設しました。 開発者はそこでSDNソリューションを提示でき、顧客は最も収益性が高く便利なネットワークアプリケーションを自分で選択できます。

Cisco ACI

2013年11月、シスコシステムズの幹部は、アプリケーションパフォーマンスの最適化に焦点を当て、SDNとほぼ同じ目標を持つ複雑なネットワークインフラストラクチャを管理するためのInsiemeのシスコが開発したコンセプトを実証しました。 これは、アプリケーションセントリックインフラストラクチャ（ACI）と呼ばれます。 ACIには、APIC（アプリケーションポリシーインフラストラクチャコントローラー）、Nexus 9000シリーズスイッチ、およびNX-OSオペレーティングシステムの拡張バージョンが含まれます。 Nexus 9000をACIモードで操作するには、Cisco ASICが使用されます。



ACIは、多くの場合、Nexus 9000スイッチなどの独自のコンポーネントを備えたSDNオプションと見なされます。ACIの作成は、業界のリーダーシップを活用して自社の開発と標準SDNテクノロジーの採用を対比させたいというシスコの要望を示しています。 ただし、これらの技術を今日完全に無視できるベンダーはありません。 したがって、いわゆるスタンドアロンモードでこれらのスイッチがSDN機能とOpenFlowプロトコルをサポートすることは驚くことではありません。



シスコのアプローチの違いは何ですか？ SDNと同様に、ACIはソフトウェア制御を提供しますが、管理対象要素の役割は単純なスイッチではなく、依然として複雑で多機能なネットワークデバイスです。 ACIの主なアイデアは、アプリケーションにネットワークを「自分用に」プログラムする機能を提供することです。 これを行うために、アプリケーションネットワークプロファイル（ANP）が作成されます。これは、サービス品質（QoS）、セキュリティ、負荷分散などのパラメーターを指定します。これらのプロファイルはAPICコントローラーにダウンロードされ、後者がCiscoスイッチをプログラムします。 プロファイルは、ネットワークの構成と管理ポリシーの適用に使用されます。 APICは、ANPを使用して物理および仮想ネットワークデバイスを管理する重要なACIコンポーネントです。 開発者によると、ACIは顧客がアプリケーションの可能性を最大限に引き出し、ビジネスの柔軟性を高めるのに役立つはずです。



ACIはSDNに非常に似ていますが、CiscoはAPICがSDNコントローラーではないことを強調しています。 対応するプロセスを分離することなく、データスイッチングレイヤーおよび制御レベルとは独立して動作します。 その最も重要な機能は、インフラストラクチャ管理と、その状態に関する高レベルのシステムへの通知（監視）です。

統合とパートナーエコシステムの機会

現在、シスコシステムズは、SDNの代替としてACIの宣伝を続けています。 1年前、同社は「標準ベース」のプロトコルOpFlexを導入しました。これは、OpenFlowと同じ役割を果たします。 企業は、IETFの助けを借りて、このプロトコルを業界標準にすることさえ期待しています。 それまでの間、ACIの展開には、新しいスイッチ（Nexus 9000ライン）と新しいソフトウェア（Application Policy Infrastructure Controller、APIC）が必要ですが、オーケストレーションと自動化のさまざまな手段と統合することは可能です。



ACIは、XML、JSON、RESTful APIを使用して、OpenStack、Puppet、CFEngineなどの管理およびオーケストレーションプラットフォームと対話します。 また、OpenDaylightオープンSDNプラットフォーム、オープンソース仮想スイッチ、VXLANテクノロジーとのACI統合も提供する必要があります。 シスコは、新しいインフラストラクチャをサポートおよび開発するためのパートナーのエコシステムを構築しています。 Cisco ACIは、BMC、Computer Associates、Citrix、EMC、Emulex、F5、IBM、Microsoft、NetApp、VMware、および他の多くの企業でサポートされています。



ただし、ACIは、顧客をサプライヤのクローズドエコシステムに限定する独自の代替ソリューションです。 一部の企業にとっては、これは許容可能なオプションかもしれませんが、一般的な市場動向に反します。



一方、シスコは、何らかの追加のシェルを提供し、SDNと呼ぶことにより、機器の市場での地位を維持しようとしています。 特に、2013年にCisco Open Network Environment（ONE）およびCisco OnePK（Platform Kit）に追加されたSDNサポートにより、主要市場における企業の地位を保護するために設計されたツールと見なすことができます。 これは、シスコデバイスを使用する場合に最初に最良の結果を提供します。つまり、自社製品に焦点を当てており、SDNに必要なオープン性を提供しません。

SDNへの道

最終的に、 アナリストによると 、オープンなSDNソリューションはより有望であると考えられています。 現時点では、SDNはすでに、OpenFlow、NETCONF、OVSDB、拡張APIライブラリをサポートするスイッチ、およびこれらのプロトコルを利用するエンタープライズソフトウェアから選択できる多くのオプションを企業に提供しています。 他の場合と同様に、SDNインフラストラクチャはオープンスタンダードに基づいて構築する必要があります。 このようなオープンなエコシステムは、ネットワークテクノロジーの分野でイノベーションを導入するプロセスを加速します。



思考の慣性と危機現象の悪影響のために、ネットワークインフラストラクチャを構築する従来のアプローチは依然として優勢ですが、SDNを使用すると、仮想環境と物理環境の接合部で問題を効果的に解決できます。 大規模なインターネット企業の経験は、常に変化する要件に大規模なネットワークインフラストラクチャを適応させる能力を実証しています。 しかし、ほとんどの企業は、ネットワーク機器を完全に変更する必要があると考えて、SDN戦略を急ぐことはありません。



これらの懸念の一部は、SDNが製品であるという一般的な誤解から生じています。 実際、これはネットワークを設計するためのアプローチであり、管理、監視、そして最終的にはアプリケーションによって実装されるビジネスタスクへの適応のための新しいパラダイムです。 SDNへの移行は、ネットワークを使用するビジネスシナリオを考慮した段階的なプロセスです。 OpenFlow対応のSDNスイッチなどの特定の製品がありますが、ネットワークインフラストラクチャを完全に置き換える必要はありません。



予測によると、ヨーロッパとアメリカでは、2016年にSDNの大規模な導入が開始されます。 この時点で、IDCの予測によると、世界のSDN市場は37億ドルを超える可能性があります。 約6億7000万ドルがSDNアプリケーションから発生します。 実装のペースが上がると、ツールと機能も開発されます。 技術としてのSDNは非常に大きな規模に達しており、それを使用することを好む企業には、さまざまな選択肢があります。



ロシアでは、ソフトウェアで構成されたネットワークへの積極的な関心が少し後に始まりますが、すでに今日、多くのロシアの顧客がパイロットプロジェクトについてSDNと話し合っており、 研究が進行中であり、 最初のロシアのSDNコントローラーが作成されました 。 オープンスタンダードに基づくソフトウェアで構成可能なネットワークは、ネットワークインフラストラクチャをビジネスニーズと予算に合わせることが期待されています。 さらに、クライアントは特定のベンダーに結び付けられないため、さまざまなメーカーのテクノロジーを実装できます。



以前の出版物：



» 新しいネットワークアーキテクチャ：オープンまたはクローズドソリューション？

» 仮想化されたエンタープライズ環境でMSAを実装する

» データ統合の基盤としてのHP MSAディスクアレイ

» マルチベンダー企業ネットワーク：神話と現実

» 利用可能なHP ProLiantサーバーモデル（10および100シリーズ）

» HP Networking Convergence。 パート1

» HP ProLiant ML350 Gen9-クレイジー拡張性サーバー



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