Programowalne sieci zmienią telekomunikację. Oto 8 faktów, które pokazują jak bardzo
SDN może się wydawać odległą technologią żyjącą w sferze biznesowej komunikacji pomiędzy operatorami i dostawcami. W rzeczywistości może jednak mieć ogromny wpływ na naszą codzienność. Dzięki niemu będziemy w stanie w pełni wykorzystać potencjał sieci 5G pod kątem niskich opóźnień i wysokiej przepływności.
SDN to platforma składająca się z urządzenia sterującego przepływem pakietów danych i warstwy oprogramowania. Polski operator – Exatel, pracuje właśnie nad dwoma urządzeniami, które chce wdrożyć do swojej sieci. Pierwsze, SDNbox, będzie urządzeniem końcowym, które bezpośrednio udostępnia klientowi zamówione usługi; drugie, SDNcore, znajdzie się w rdzeniu sieci i będzie pośrednikiem w świadczeniu usług dla wielu klientów. Wspólnie będą dopasowywać się do zmieniających się wymagań klientów, automatyzować konfigurację i obniżać koszty świadczenia usług. To jednak dopiero początek.
Dotychczas zarządzanie sieciami telekomunikacyjnymi wiązało się z pracą z przeróżnymi protokołami sieciowymi czy konfiguracją urządzeń różnych dostawców. System był bardzo złożony, co podnosiło próg wejścia.
- Nie wyobrażano sobie, aby osoba, która pełniła funkcję administratora takiej sieci, nie posiadała odpowiednich certyfikatów. Jednak czemu utrzymanie sieci telekomunikacyjnej nie może przypominać utrzymania systemu informatycznego? Czemu nie możemy definiować usług, sterować zachowaniem sieci w sposób programowy? – pyta retorycznie Rafał Szwedowski, architekt SDN w firmie Exatel.
SDN to nowe otwarcie w kwestii zarządzania systemem telekomunikacyjnym. Obecnie bardzo często brakuje mu elastyczności. Urządzenie powstało w przeszłości jako router lub przełącznik i nie mogło zmienić swojej funkcji. Tymczasem sieci stawały się coraz bardziej skomplikowane.
- Dotychczasowe stosy protokołów i długa ścieżka standaryzacji sprawia, że dostarczenie nowych usług jest bardzo ciężkie - dodaje Szwedowski.
Pojawiała się potrzeba szybkiego dodawania usług bez konieczności wysyłania techników do konfiguracji wszelkiej maści urządzeń. Za pomocą SDN można to szybko zaprogramować z poziomu komputera administratora. To zmiana jakościowa w świecie sterowania sieciami. Teraz każda usługa to problem programistyczny.
2. Centralne sterowanie siecią
Kto lub co odpowiada to za ścieżkę, jaką obierają pakiety danych? Jest to tzw. płaszczyzna sterowania, która składa się z mechanizmów i protokołów decydujących o trasie z punktu A do punktu B. Wcześniej każde urządzenie trzeba było konfigurować oddzielnie, aby uzyskać optymalną transmisję. Teraz zastępuje je scentralizowana aplikacja.
- Centralny sterownik upraszcza życie administratorów i zarządców sieci. Taki sterownik udostępnia otwarty interfejs programistyczny (API), więc o wiele łatwiej można go skonfigurować, aby stworzyć zupełnie nową usługę
- zauważa Szwedowski.
Rozdzielenie zarządzania transportem danych od każdego urządzenia w sieci wprowadza jeszcze jedną, ważną zaletę dla operatorów.
3. Uniezależnienie od dostawców sprzętu
Jednym z problemów operatorów przez lata był tzw. vendor lock-in, czyli uzależnienie od jednego dostawcy, co powodowało trudności w modernizacji sieci. Dostawcy korzystali z autorskich funkcjonalności, których nie można było w łatwy sposób przenieść na produkt innej firmy. W ten sposób operator zamykał się w wąskim kręgu i miał ograniczone możliwości rozwoju.
- Tymczasem dzięki centralnemu sterowaniu urządzenia w sieciach definiowanych programowo stają się… głupie. Otwarte interfejsy sprawiają, że pozbawia się je logiki decyzyjnej – wyjaśnia Szwedowski.
Innymi słowy, dla sterownika nie ma to większego znaczenia, od jakiego dostawcy został zakupiony czy jest fizyczny lub wirtualny. Wszelkie różnice można przeskoczyć programistycznie, co daje o wiele większą wolność w kompletowaniu sieci.
4. Szybsze dostarczanie usług dzięki automatyzacji
Jakie usługi może dostarczać operator? Bez wahania wymienilibyśmy internet, telefon czy telewizję, ale – zwłaszcza - użytkownicy biznesowi mają często bardziej precyzyjne wymagania co do usług przyłączenia do sieci. Rozciąga to proces towarzyszący wdrożeniu do miesięcy. Trzeba skomunikować odpowiednie działy i rozpisać zamówienie, a to dopiero początek. Pracy jest dużo, ale wcale nie musi tak być.
Przykładowo, klient może chcieć dynamicznie sterować przepływnością danych pomiędzy multum placówek zlokalizowanych w całej Polsce i dowolnie wydzielać im zasoby. Wcześniej takie działanie każdorazowo wymagało interwencji operatora. Teraz ten może wystawić odpowiedni panel swojemu klientowi.
- Operator może udostępnić swoje API, aby klient sam mógł zautomatyzować cały proces i zredukować konieczność manualnej interwencji. Klientem może być stacja telewizyjna, dostawca treści chmurowych, a nawet inny operator - opisuje Szwedowski.
Działa to dzięki usłudze „network slicing”, w której fizyczną sieć dzieli się na wiele sieci wirtualnych, przypisując do nich konkretne fizyczne zasoby.
- To tak, jakby kroić tort nie tylko pionowo, ale i poziomie. Klient może mieć wrażenie, że zyskał część sieci na wyłączność, ale „fizycznie” dzieli ten sam kawałek tortu z kimś innym - dodaje Szwedowski.
5. Telemetria i przewidywanie awarii z użyciem sztucznej inteligencji
Liczba odebranych oraz odrzuconych pakietów czy chwilowa moc nadajnika to tylko kilka przykładów metryk, które mogą zostać wykorzystane do śledzenia pracy sterownika. Ciągłe monitorowanie ruchu oraz komponentów tworzących sieć może pomóc w przewidywaniu uszkodzeń i przeciążeń, a także podejmowaniu decyzji o rozwoju wdrożenia.
- Nic nie szkodzi na przeszkodzie, aby wspomóc się algorytmami sztucznej inteligencji, zwłaszcza że pewne anomalie nie są oczywiste do wykrycia na pierwszy rzut oka – podkreśla Szwedowski.
6. Mniej specjalistycznego sprzętu
A jaki sprzęt konkretnie możemy monitorować? Oprócz standardowych przełączników i routerów sieć telekomunikacyjna zbudowana była zwyczajowo z całej gamy specjalistycznego sprzętu, który teraz można zastąpić oprogramowaniem. Jednym z przykładów takich urządzeń jest choćby zapora sieciowa.
- Kiedyś zapora czy load balancer wymagały dedykowanego urządzenia, co było drogie i słabo się skalowało. Nawet przy zaporze dla małej usługi o niewielkiej przepływności musiałeś kupić „wielką skrzynkę” i ją zainstalować. Teraz w kilka chwil można uruchomić maszynę wirtualną z zaporą, której zasoby możesz dowolnie modyfikować - wyjaśnia Szwedowski.
Takie rozwiązanie działa pod postacią NFV (Network function virtualization) i może być stworzone na brzegu sieci - bliżej użytkowników, dzięki czemu osiągniemy niższe opóźnienie.
7. Oszczędności
Skoro w sieci mamy mniej sprzętu i łatwiej nim zarządzać, to powinno się to odbić na całkowitym koszcie utrzymania. Oszczędności są właśnie jedną z głównych przesłanek do inwestycji w SDN-a. Operatorzy analizują je pod kątem dwóch składowych. Pierwszą jest CAPEX (ang. capital expenditures), która określa nakłady inwestycyjne operatora, np. koszt sprzętu. Natomiast druga to OPEX (ang. operating expandures), czyli operacyjne koszty utrzymania systemu telekomunikacyjnego. SDN zmniejsza nakłady w obu sferach, a przy tym usprawnia pracę administratorów.
- Praca adminów może stać się dużo przyjemniejsza, łatwiejsza, a zwłaszcza wydajniejsza. Wcześniej administratorzy musieli przeklikiwać uciążliwą konfigurację, a teraz ich interakcja z urządzeniem sieciowym jest praktycznie zerowa - dodaje Szwedowski.
8. Łatwiejsze zarządzanie bezpieczeństwem
Jednym z najważniejszych zadań administratora jest m.in. zadbanie o odpowiednie zabezpieczenie sieci. W infrastrukturze każdego typu jest to priorytet, który świadczy o jakości usług operatora. Klienci chcą przecież odseparować swój ruch od publicznie dostępnego internetu i właśnie dlatego decydują się na bliską współpracę z operatorem. Co ten może zrobić, aby podnieść poziom bezpieczeństwa? SDN dodaje do wachlarza administratorów kilka ciekawych nowości:
- badanie anomalii sieciowych w celu wykrycia ataków,
- kuszenie potencjalnych hackerów, poprzez kierowanie ich ruchu do tzw. Honeypot’ów, dzięki którym można rozpoznać nowe potencjalne ataki,
- aktualizacja wykorzystywanych algorytmów kryptograficznych, które w tym przypadku mogą być zaprogramowane bezpośrednio przez programistów.
Choć SDN jest skomplikowanym wynalazkiem, który wymaga dużych nakładów R&D, to po stronie odbiorców znacznie upraszcza procesy i przynosi oszczędności. Łatwiej wprowadzać nowe usługi, zarządzać nimi i elastycznie dopasowywać się do popytu. Klienci mogą cieszyć się większym bezpieczeństwem, a technicy oddać bardziej kreatywnym zajęciom niż mozolna konfiguracja nowych urządzeń w sieci.
Chcących dowiedzieć się więcej zapraszamy na SDNblog, gdzie eksperci Exatel dzielą się wiedzą.
*Materiał powstał we współpracy z marką Exatel.
