Intelligente Netzwerk-Topologien per Software
Underlay-, Overlay- und Hybride SDNs
von Anna Kobylinska - 22.03.2016
Etablierte Anbieter von Netzwerk-Hardware fokussieren sich tendenziell auf Southbound-APIs, um eine enge Integration mit den eigenen Produkten zu gewährleisten. Bei solchen SDN-Lösungen spricht man von Underlay-SDNs.
Monitoring: Mit SDN-Analytics-Werkzeugen lässt sich der Einfluss von technischen Störungen im Underlay-Netzwerk auf die Performance des Overlays in Erfahrung bringen.
(Quelle: Packet Design)
Ein Underlay-SDN birgt für den Anwender ein hohes Risiko des Vendor-Lock-ins, ließe sich allerdings durchaus auch hersteller- und Controller-unabhängig implementieren – etwa bei der hybriden Arista- 7000-Serie. Diese Implementierung kann jedoch bei der Integration des SDN mit physischen Netzen auf der Basis von VXLAN Probleme bereiten.
Switch Marke Eigenbau: Der „6-Pack“-Switch von Facebook unterstützt hybrides SDN.
(Quelle: Facebook)
Die Flexibilität dieser Lösungen fordert jedoch ihren Preis in Form einer etwas reduzierten Leistung aufgrund des Overheads und eingeschränkten Möglichkeiten der Diagnose von Hardware-Problemen.
Während die Verfechter der Underlay- und Overlay-SDNs ihren jeweils bevorzugten Ansatz für unschlagbar halten, hat sich ein dritter, hybrider SDN-Ansatz auf der Basis von Northbound- und Southbound-APIs entwickelt, der für sich in Anspruch nimmt, die Vorteile von Underlay- und Overlay-SDNs zu verbinden.
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Profi-Wissen :
Der Facebook-Switch 6-Pack im Detail
>>Einen hybriden Ansatz verfolgt unter anderem Arista Networks mit dem Software-Driven-Networking-Konzept. SDN-Lösungen von Arista Networks kombinieren die hohe Geschwindigkeit der vergleichsweise komplexen OSI-Ebenen L2/L3/L4 der Underlay-SDNs mit den relativ unkompliziert einzubindenden Overlay-SDN-Daten, die durch SDN-Controller gesteuert und unter Verwendung von OpenFlow-, Wireless- und anderen Protokollen übertragen werden. Arista Networks empfiehlt sich generell dann, wenn die maßgeschneiderte Optimierung des Netzwerkgewebes (Fabric) und des Overlays im Hybrid-SDN zu merklichen Performance-Gewinnen führen soll. Es gibt also insgesamt drei Arten von SDNs:
- Underlays: Underlay-SDNs liegen Southbound-APIs zugrunde. Ein Underlay-SDN ist darauf ausgelegt, die Netzwerk-Performance der Datenebene zu maximieren, indem es die Kontrollfunktionen in integrierter Hardware bereitstellt. Beim Underlay-SDN sind die Hardware- und Softwarebestandteile der Netzwerkarchitektur eng integriert und kommunizieren miteinander unter Verwendung von dynamischen Routing-Protokollen wie OSPFv2 (Open Shortest Path First) ohne den Einsatz externer SDN-Controller.
- Overlays: Die Umsetzung von Overlay-SDNs ermöglichen Northbound-APIs. Bei einem Overlay-SDN werden Teile der Netzwerkfunktionalität in eine virtualisierte Ebene abstrahiert, sodass sie sich vollständig in Software implementieren lassen. Den physikalischen Unterbau bildet IP-basierte Netzwerk-Hardware. Die SDN-Controller kommunizieren mit Routing-Hardware via APIs unter Verwendung von Protokollen wie OpenFlow oder NETCONF. Routing-Hardware in einem reinen Overlay-SDN verfügt über keine Netzwerkmanagementfähigkeiten und bezieht ihre Anweisungen von spezialisierten SDN-Controllern.
- Hybride SDNs: Hybride SDNs unterstützen sowohl Northbound- als auch Southbound-APIs. Sie verbinden die Stärken beider Ansätze, ohne deren Schwächen komplett aufzuheben.
