פתרונות SDN ו-OpenFlow מספקים הבטחות רבות לגבי היכולת להטמיע פתרונות חכמים יותר ב-Data Center של זמננו. מוצרי Load Balancing, Firewalls, Label Switching ומוצרים דומים הם כולם דוגמאות ליישומים שצפויים להרוויח בצורה משמעותית מארכיטקטורה מרכזת ושיטת בקרה המאפשרת ניהול מתקדם של תעבורת המידע.
בקטע קצר זה אבקש בין היתר, לסקור כיצד ניתן להשתמש בפתרונות ניתוב תומכי OpenFlow, המאפשרים תעבורת מידע גבוהה במיוחד בסטנדרט זה על בסיס תשתית התקשורת הקיימת. בשנים האחרונות, עלה היקף המידע המועבר בין יחידות קצה למרכזיות ובין המרכזיות לשרתים בצורה משמעותית. תחום ה-SDN התבגר מאד בשנתיים שלוש האחרונות. השאלה שעולה עם התבגרות התחום, הינה כיצד יוכלו ה-Data Centers הגדולים עם דרישות ביצועים גבוהות, המעוניינים בגדילה לאורך זמן לפי קנה מידה (Scalability), לחבר בין SDN ו-OpenFlow. ההתנסויות של ספקי השירותים ובעלי חוות השרתים הגדולות מהשנתיים האחרונות, מאשרות כי השילוב בינהם מביא עימו עלייה משמעותית ביעילות וגמישות המערכת בעלות נמוכה.
ישנן מספר דרישות מיוחדות המגיעות מן השוק, המובילות אל הפתרון האידיאלי לשימוש ב-Scalable SDN Network:
1. הטמעה מלאה ושלמה של סטנדרט ה-OpenFlow. כל הפעולות, ההוראות והשדות התואמים של גרסא 1.3. בנוסף, יכולת תכנות מלאה של ה-Packet Processing Pipeline והטמעת היכולת לטפל במספר טבלאות במקביל, כל אחת בתמיכת OpenFlow מלאה.
2. העברה של מיליוני פקודות Flow. באפליקציות SDN רבות כמו ראוטר, נתבים וכד’, נדרשת העברה של כמות פקודות Flow אדירה.
3. היכולת להתאים ולפעול בהתאם ברמת שכבות מ-L2 עד (Header Fields and Payload). במקרים רבים ביישומי SDN כמו מאזני עומסים ל-GDP ,Firewalls וכד’, ניתן להרוויח משמעותית מיכולת הבידוק והפעולה הנגזרת עד ה-Packet Headers and Payload.
4. תעבורת מידע גבוהה מבוססת OpenFlow. נדרשת העברה של מאות של Gbps בשנייה בסטנדרט זה.
חברת NoviFlow, תכננה את מוצר הדגל שלה, ה-NoviSwitch על מנת לתמוך ולהגיב בהתאם לצרכים אלו של ספקי שירות ומפעילי חוות שרתים גדולות. החברה פיתחה את מוצריה בעודה נשענת על עשרות מקרי בוחן, בהם הוכח שקצב דרישות המערכת חורג בהרבה מקצב התפתחות התשתית עליהן עוברת תעבורת המידע. יכולת העיבוד ואיזון התעבורה, הפכו לצוואר בקבוק עבור מתכנני מערכות השואפים לתכנון מערכות עמידות לאורך זמן והמסוגלות לתמוך בצרכים המשתנים ועולים של תעבורת המידע. חברת NoviFlow מקנדה, אשר הוקמה על ידי יוצאי ERICSSON ,Alcatel Lucent ,NOKIA SIEMENS Networks, עומדת כיום בחוד החנית של נתבי ה-OpenFlow בעולם ה-SDN. ייחודה הרב של החברה הינו בטכנולוגיה מתקדמת המבוססת על Network Processor, במקום הפתרונות המקובלים כיום המתבססים על ASIC או X86.
חברת NoviFlow בחרה להשתמש במעבר של חברת איזי צ’יפ הישראלית, המובילה את תחום ה-Network Processor בעולם ועל בסיס מעבד זה, פיתחה שתי משפחות מוצרים ייחודיות בתחומן. משפחה אחת של מוצרי חומרה, הנתפסת לכאורה כעוד משפחת מוצרי נתב סטדנרטית לתחום ה-OpenFLow, אך בפועל מבוססת על NPU אשר מסוגל לנהל תעבורת OpenFlow בצורה שאינה מקבילית וכן לטפל ב-Flow Table Capacity. מוצרים אלו תומכים תמיכה מלאה בגרסאות OpenFlow העדכניות ומותאם למוצרי הניהול המובילים בשוק מבית ERICSSON ,NEC ,OpenDaylight ואחרים.
משפחת מוצרים נוספת מתמקדת במתן פיתרון תוכנה המהווה הלכה למעשה מערכת הפעלה עבור מערכות מבוססות NPU לטכנולוגיות SDN/NFV. תוכנה זו הינה התוכנה המוטמעת בפתרונות החומרה של החברה, אך השכילה חברת NoviFlow לעשות והינה משווקת במקביל גם פתרונות תוכנה בלבד המותאמים למגוון רחב של מוצרים הקיימים בשוק ומבוססים NPU. במצב זה, החברה תספק רישיון תוכנה ל-OEM וללקוח תהיה הגמישות לממש OpenFlow Switch לביצועים גבוהים על החומרה שיבחר.
באמצעות פתרונות אלו, יכול הלקוח להשתמש בחומרה קיימת, או לרכוש חומרה חדשה וסטנדרטית ל-OpenFlow המתאימה לדרישות תעבורת המידע ההולכות וגדלות. שימושים עיקריים בשוק הקיים ניתן למצוא בעיקר בתחום ה-Data Centers שם ישמש הפיתרון לצרכי:
Gateway Switches, Aggregation Switches או כ-ToR Switches. יחד עם זאת, ניתן למצוא את הפיתרון כמתאים במיוחד גם בתחום ה-WAN כציוד רשת, תחלופה לראוטר או כמוצר משלים.
Load Balancing
איזון עומסים הוא אחד משירותי הרשת שגורם לחלק גדול מדיון בקהילת OpenFlow. עם הגעתו של שירותי אינטרנט ומחשוב ענן, מרכזי נתונים בקנה מידה ההנפקות שלהם על ידי אירוחם בשרתים מרובים באותה הרשת (ולפעמים אפילו ברשתות אחרות באמצעות הענן ההיברידי). במקרים כאלה נדרשים איזון עומסים front-end ונקודות כניסה והיציאה להפיץ את התנועה באופן שמבטיח חוויית משתמש עקבית תוך מיקסום ניצול. איזון עומסים ייעודי הם לא רק יקרים, אבל הם יוצרים “נקודות-של-כשל יחידה” מרובות וגם רשת פוטנציאל להפוך לצוואר בקבוק בעצמם. סטנדרטי OpenFlow מאפשרת גישה חלופית שבו מתגי OpenFlow יכולים להפיץ תנועה על שרתים ישירות בנקודת חדירת רשת, המבוססים על כללי טיפול במנות מותקנות על ידי בקר OpenFlow.
יצירת שלטון נפרד עבור כל חיבור הלקוח תוביל למספר עצום של כללים במתגים ועומס כבד בבקר. עם זאת, OpenFlow תומך גם בכללים כלליים לזרימת התאמה, פתרון מדרגי יותר שמכוון אגרגטים גדולים של תנועת הלקוח לשרת העתקים. באמצעות אלגוריתמים שמחשב כללים כלליים תמציתיים שמשיגים הפצת יעד של התנועה, פתרון איזון עומסי OpenFlow עובד באמצעות בקר OpenFlow יכול להתאים באופן דינמי זרימת כללים ברשת מבוססת לא רק על שינויים בביקוש הלקוח, אלא גם על פי מדיניות איזון עומסים, וזאת מבלי לשבש קשרים קיימים.
בימים אלו משחררת חברת NoviFlow מוצר נוסף לשוק המבוסס על ה-NP5 של חברת איזי צ’יפ. בהמשך הדרך עתידה החברה להוציא מוצר נוסף, שעל פיתוחו היא עמלה בימים אלו ובשיתוף פעולה עם חברת איזי צ’יפ. מוצר זה עתיד להתבסס על מעבד ה- (Network Processor) שיאפשר תעבורת מידע גבוהה יותר ותמיכה בדרישות נוספות המגיעות מן השוק.
לסיכום, פתרונות כגון אלו המוצעים על ידי חברת NoviFlow מספקים את החוליה החסרה והמתבקשת על מנת להפוך מערכות SDN התומכות בסטנדרט ה-OpenFlow, משירטוט למציאות באפליקציות פס רחב.
הכתבה נמסרה באדיבות חברת MIGVAN אשר חתמה בראשיתה של שנת 2015 הסכם נציגות והפצה בלעדיים עם חברת NoviFlow.
