- تعرف على تقنية SDN
- تعريف الشبكة وكيف تعمل الآن
- نظرة تاريخية على تقنية SDN وأول ظهور لها
- ماذا عن تقنية SDN الآن
- تعريف تقنية SDN
- مزايا الإنتقال إلى تقنية SDN
- صعوبات الإنتقال إلى تقنية SDN جهز شبكتك
- الفرق بين تقنية SDN وتقنية NFV
- مستقبل SDN
تعرف على تقنية SDN
إن التطور المتسارع هو أبرز سمات علوم تقنية المعلومات ، وقد لا نكون مبالغين إن قلنا أن الشبكات كغيرها من علوم تقنية المعلومات شهدت أطنان من الإبتكارات في الأجهزة والتطبيقات والخدمات والأدوات إلخ خلال العقود الأخيرة ، لكن تفردت البنية التحتية للشبكات عن غيرها من علوم تقنية المعلومات بأن ظلت مستعصية على المساس بأساسياتها وبنيتها العتيقة ، والتي حان وقت الثورة عليها بالتقنية حديث الساعة SDN .
تعريف الشبكة وكيف تعمل الآن
الشبكة هي عبارة عن أجهزة كمبيوتر وأجهزة طرفية أخرى مربوطة بجهازين هما Switch and Router ، وذلك لتمكينهم من التواصل معا ومع الشبكات الآخرى ، جهاز Switch لربط أجهزة الكمبيوتر معا في شبكة واحدة ، وجهاز Router لربط شبكات أجهزة Switch معاً .
أما عن آلية عمل الشبكة الآن فالجميع يعرف الفرق بين رجل المرور وسائق الحافلة وراكب الحافلة في منظومة المواصلات ، وهذا يشبه الفرق بين الثلاثي الموجود في جميع أجهزة الشبكة Switches / Routers في التصميم الحالي : Control Plane و Data Plane و البيانات نفسها ، حيث أن Control Plane هو ( العقل ) صانع القرار ” كيف يتم توجيه البيانات ” ، وهي معلومات يتم تبادلها بين أجهزة الشبكة ، أما Data Plane فهي ( العضلات ) من ينفذ تلك القرارات على البيانات لينقلها بين نقطتين . لذلك تعرف أيضاً Forwarding Plane .
نظرة تاريخية على تقنية SDN وأول ظهور لها
من المعروف أن لكل تقنية تاريخها ، وتقنية SDN كفكرة قديمة من تسعينات القرن الماضي ! لكن تاريخ ظهورها في عالم الشبكات بهذا الشكل المتكامل وما تحدثه الآن من ضجة لا يتجاوز 10 سنوات ، وتحديداً الشبكات التي تعمل بتقنية SDN تعود إلى مقال كتبه الطالب سابقا Martin Casado بعنوان ” Ethane : Taking Control of the Enterprise ” سنة 2004 .
وهنا تجدر الإشارة والتنبيه على أنه لابد وأن يدرك المتخصصين في مجال تقنية المعلومات وخصوصاً الشبكات أن تقنية SDN كتوجه عام سيطغى إن عاجلا أم آجلا ، وأبسط ما يبرهن على ذلك أن الدافع الحقيقي وراء هذا التوجه ليس كما هو شائع من تبسيط البنية التحتية للشبكات وتقويتها ، وإن كانت تقنية SDN ستساهم بالفعل في ذلك بشكل كبير ، ولكن الدافع من ورائه هو خفض تكلفة البناء والتشغيل لذا فإن من يدفع بها الآن هو الرأس مالية ! لأن جل إهتمامهم هو خفض التكاليف الإجمالية لأي إستثمار ، حيث أن نفقات البنية التحتية أصبحت تشكل عبء كبير ومزعج في عالم طفت فيه التكنولوجيا لتصبح أحد أهم عوامل النجاح لأي إستثمار .
ماذا عن تقنية SDN الآن
تسير تقنية SDN بخطى ثابتة ومتسارعة وفي تطور دائم ، ففي عام 2011 تم تأسيس منظمة ( Open Networking Foundation ( ONF وهي أكبر المنظمات الغير ربحية والجديرة بالمتابعة من كل المهتمين بتقنية SDN ، وذلك لأنها متبنية وضع وتطوير معايير مفتوحة تخص كل ما له علاقة بتقنية SDN ، وذلك بمشاركة معظم الشركات الكبيرة والمتوسطة في المجال إن لم تكن جميعها كما هو موضح بالصورة .
تعريف تقنية SDN
SDN هي تقنية إختصار للكلمات الثلاثة Software Defined Networking تقنية جديدة في عالم الشبكات ، وببساطة يتم فيها فصل وظيفة إدارة الشبكة والتحكم فيها Control Plane عن وظيفة توجيه البيانات Forwarding Plane أو Data Plane ، وذلك في كيانات منفصلة ( أجهزة وأنظمة تشغيل ووو ) . ولكن ما نتيجة هذا الفصل وكيف يختلف عن الوضع الحالي ؟! الشبكات حاليا تجتمع فيها تلك الوظيفتين بكل جهاز بالشبكة ! لكن بإزالة وظيفة Control Plane من على كل الأجهزة وتركيزها في جهاز واحد فقط يدير الشبكة Controller .
سيؤدي ذلك إلى تحول إدارة الشبكات من تشغيل الخدمات على كل جهاز من أجهزة الشبكة منفردا إلى مجرد برمجة تلك الخدمة على جهاز الإدارة والتحكم Controller فقط ! والذي بدوره كمتحكم سيفعل تلك الخدمات ويديرها ويتحكم فيها على كل أجهزة الشبكة المطلوبة أوتوماتيكياً ، حاول أن تقرأ التعريف أكثر من مرة مع رسم تصور ذهني لذلك …
ترجع الآن للبداية مجددا وتحديدا من المقال الذي كتبه Martin Casado عام 2004 ، حيث أظهر في بحثه عيوب البنية التحتية للشبكات والتي تعتمد على مبدأ Management is Distributed ، وقدم Martin وهو مؤسس لشركة Nicira ، حلا أسماه Ethane الذي يعتمد على فصل Control Plane و Data Plane ، بحيث تصبح أجهزة Switches / Routers مسئولة فقط عن تمرير البيانات Forwarding . وبعد مرور 5 سنوات قام هو وفريقه في جامعة Stanford بإستكمال نظريته من جميع الجوانب ، حيث تمت تجربة تقنية SDN أي Ethane سابقا على صعيد Stanford Campus لتكون 2009 السنة التي عرفت بداية هذه التقنية ، وتم نشر مقال بعنوان ” OpenFlow : enabling innovation in campus networks ” الذي أصبح المرجع لكل من يريد الكتابة في هذا المجال ، وفي هذا البحث عرف ببروتوكول جديد إسمه OpenFlow الذي سنتكلم عنه لاحقا ، وكذا طريقة القيام بتجارب Simulation في الشبكة دون تعطيل خدمة الشبكة الفعلية Operational Network .
مزايا الإنتقال إلى تقنية SDN
مزايا الإنتقال إلى وإستخدام تقنية SDN :-
- التوفير في تكاليف بناء وإدارة أجهزة البنية التحتية للشبكات المستخدمة ، القاعدة تقول لا يجب علينا أن نطبق الجديد إلا اذا كان هناك عائد علي بيئه العمل ، لذا يجب عليك قبل البدء في عمل تحديث للشبكه أن تسأل نفسك ما هو العائد من تغيير البنية وتحديثها ؟ فقد يكون العائد قليل مقابل المصروفات
- تقدم تقنية SDN تحكم وإدارة مركزية وشبكة قابلة للبرمجة مما يتيح مرونة في التصميم والتطبيق والإدارة وتحسن في الأمن والوقت والسرعة والأتمته والوثوقية وحل المشاكل وتجاوز الأخطاء ووو مما يتناسب بشكل كبير مع الإحتياجات والخدمات المستقبلية مستمرة التغير للشبكات .
صعوبات الإنتقال إلى تقنية SDN جهز شبكتك
العقبة الكبرى التي تعيق التحول السريع إلى عالم SDN هي كيفية الإنتقال من البنية التحتية الحالية بتصميمها وفكرها وطريقة إدارتها ووو إلى هذا الفكر الجديد ! والذي سيتغير معه كل شيء بدءاً من البنية التحتية وحتى العاملين في المجال ، الذين يجب أن تتوفر فيهم إمكانيات خاصة جدا تجعلهم قادرين على العمل مع تلك التقنية الجديدة ، لكن إن كان من نصيحة هنا تساعدك على الإنتقال بشبكتك إلى SDN ، فإليك تلك الإعتبارات والنقاط والملاحظات والأسئلة السريعة والتي لابد وأن توضع في الحسبان وأنت تطور شبكتك لتعمل بتقنية SDN ، وحتى يكون طريق الإنتقال لتقنية SDN ممهد وسلس وخالي من المخاطر والإخفاقات :
المفتاح الأول : أجب على الأسئلة التالية :
- لماذا أريد الإنتقال بشبكتي إلى تقنية SDN ؟ ما العائد من وراء ذلك ؟ ما هي الخطوات الأولية التي يجب أن تتخذ لتحقيق هدف الإنتقال إلى تقنية SDN
- هل هناك خيارات للإنتقال إلى تقنية SDN ؟ وأيهم الأنسب في حالتي ؟
المفتاح الثاني : قم بتقسيم دنيا الشبكات الحالية عندك وبنيتها التحتية إلى أربع نطاقات رئيسية ، على سبيل المثال يمكنك تقسيمها إلى الأربع نطاقات التالية :
- Campus or LAN
- Edge
- Data Center
- Internet Service Provider or WAN
وذلك لتبسيط عملية الإنتقال ، فالتقسيم لنطاقات بجزأ التحديات التي ستقابلك ويمكنك من مواجهة كل تحدي على حدة .
المفتاح الثالث : فكر الآن في الطرق والأدوات والأنظمة وحتى الأشخاص الذين سيساعدوك على الإنتقال بكل نطاق من هذه النطاقات الأربعة على حده إلى دنيا .SDN
المفتاح الرابع : إبدأ بوضع خطتك للإنتقال لتقنية SDN وجهز شبكتك لذلك ، وإجعلها خطة بسيطة وواضحة لتساعد الجميع على التغلب على مقاومة التغيير لكل ما هو جديد .
المفتاح الخامس ضع دراسة لتكلفة الإنتقال لتقنية SDN المادية وكذلك المدة الزمنية اللازمة لذلك .
المفتاح السادس عليك أن تستفيد من تجارب الآخرين لتبدأ من حيث إنتهوا ، وذلك بقراءة ما يقع تحت يديك من تجارب وكتب وأبحاث ، ولا مانع من إعادة ترتيب أوراقك إذا إتضح لك مسار أفضل .
المفتاح السابع : التوثيق Documentation لكل صغيرة وكبيرة أثناء هذا المشوار الطويل .
الفرق بين تقنية SDN وتقنية NFV
إذا ما ذكرت تقنية SDN ذكرت معها مباشرة تقنية NFV ! فما هي تلك التقنية ؟ وما الفرق بينها وبين SDN ؟ وإذا كانتا متنافستين فأيهما أفضل ؟ أم أنهما متقاطعتين ومتكاملتين في نفس الوقت ؟
تقنية NFV هي إختصار للكلمات الثلاثة Network Functions Virtualization . وهي تقنية جديدة في عالم الشبكات . وتعني ببساطة عدم الإعتماد على Hardware وفصله عن Software في أجهزة الشبكة ، بمعنى أكثر تبسيطاً بغض النظر عن Hardware المستخدم يمكنك عمل Switch , Router , Firewall , Load Balancer , and Controller وغيرها من الأجهزة لتصبح Software or Virtual Devices على أي Hardware ، وهذا مفيد جدا لنقل الشبكات إلى عالم Virtualization .
ومن هذا التعريف يتبين أنهما تقنيتان متداخلتان ومتكاملتان بشكل كبير جدا ، صحيح قد يتنافستا في بعض الجزئيات ، وعندها كما هو معلوم ستكون تقنية Hardware هي المفضلة ، لكن مما لا شك فيه أنه لا غنى لنا بأحدهما عن الأخرى ، بل لابد من العمل على جعلهما يتعايشتا معاً .
مستقبل SDN
إن شبكات اليوم ببنيتها التحتية القديمة غير جاهزة لتعمل بتقنية SDN وسيحتاج الأمر للكثير من الجهود المتضافرة من الشركات المصنعة والباحثين والمهندسين والشركات المستفيدة ، وهذا قد يستغرق عدة سنوات تتجاوز أصابع اليد الواحدة لكن في إعتقادنا سيكون قريبا جدا من أصابع اليدين ، حيث بدأت تقنية SDN بالظهور بالفعل في أرض الواقع لكن فقط على مستوى مراكز البيانات Data Centers وبعض طبقات تصميم البنية التحتية للشبكات العملاقة ، لكنها تقابل بمقاومة وبعض الإعتراضات حتى من بعض المصنعين أنفسهم لتنتشر في كل طبقات تصميم البنية التحتية للشبكات بمختلف أحجامها ، كذلك تقنية NFV بدأت بالظهور فقط في مراكز البيانات وعدد من مزودي الخدمة .
يكفيك هنا كدافع للإهتمام أن تعرف أن شركة Cisco أستحوذت بصفات شراء ناجحة على شركات تعمل على تطوير تقنية SDN في عام 2012/2013 بأكثر من 1.3 مليار دولار ، تلاها في ذلك شركة VMware بمبلغ 1.26 مليار دولار ، كما يجب عليك أن تراقب عن كثب العديد من الجهات المؤثرة في مستقبل تقنية SDN ، مثل :
- الأبحاث الأكاديمية .
- الأبحاث الصناعية .
- الشركات المصنعة .
- مستخدمي الشبكات .
- هيئات المواصفات .
- تحالفات المصنعين .
نقلا عن مهندس / عادل الحميدي
