OpenFlow: uma rede definida por software - Revista Infra Magazine 11

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Este artigo descreve um novo conceito utilizado para o controle da infraestrutura de dados: as redes definidas por software, também conhecidas como redes programáveis.

Artigo do tipo Teórico
OpenFlow: uma rede definida por software
Este artigo descreve um novo conceito utilizado para o controle da infraestrutura de dados: as redes definidas por software, também conhecidas como redes programáveis. Ao desvincular-se o desenvolvimento do hardware e do software dos equipamentos, há a possibilidade de conferir mais flexibilidade e agilidade na criação de novas arquiteturas e protocolos de comunicação. Este novo paradigma permite a utilização das inúmeras e conhecidas vantagens do software em uma área tradicionalmente dominada por hardwares proprietários.


Em que situação o tema é útil
O controle das redes de computadores por meio de softwares é ainda um tema incipiente e pouco difundido. Tornou-se mais conhecido após a publicação da tecnologia OpenFlow em 2008. Desde então, um número crescente de artigos e pesquisas foram desenvolvidos pelos fabricantes de hardware e pelos pesquisadores do meio acadêmico. Neste contexto, observou-se a importância da disseminação deste novo assunto entre os profissionais da área de tecnologia da informação, permitindo a contenda e o aprofundamento técnico do tema.

As atuais redes de computadores apresentam diversas demandas que precisam ser debatidas e tratadas, tais como: o crescimento das tabelas de roteamento, a complexidade de operação de muitos protocolos, o suporte à mobilidade dos usuários, a implementação de recursos de segurança, entre outras. A falta de ambientes que permitam a validação de novas arquiteturas e protocolos é uma das grandes dificuldades para a adoção de propostas que solucionam estas questões, pois não é possível reproduzir as mesmas características e volumes do tráfego real, além do comportamento de todos os equipamentos legados em operação.

Flexibilidade e agilidade, também são características que se fazem necessárias há algum tempo em equipamentos comuns, como switches e roteadores. Estes são formados por hardwares proprietários e engessados, os quais não possibilitam a personalização de seus recursos e funcionalidades.

As redes definidas por software (em inglês, Software Defined Networking – SDN) constituem um novo paradigma que propõe a desagregação entre o plano de dados (implementado em hardware especializado para suportar o desempenho requerido pelas redes atuais) e o plano de controle (executado em um ou mais servidores, os quais são responsáveis pela programação das ações realizadas pelo hardware).

Este artigo detalhará as necessidades que demandaram a concepção deste novo paradigma, além de apresentar os desafios atuais enfrentados pelas diferentes empresas do setor de telecomunicações para manutenção e operação de suas infraestruturas. A seguir, serão descritos os três principais componentes da arquitetura OpenFlow: as tabelas de fluxos, o canal seguro de comunicação entre o plano de dados e o de controle, e o protocolo OpenFlow. Também serão abordadas as diferentes informações disponíveis para caracterização de um fluxo. A importância das redes definidas por software será avaliada mediante a análise de um cenário relativamente simples, mas que impõe restrições que dificultam sua resolução por intermédio dos dispositivos e protocolos padrões (não proprietários) atualmente disponíveis. Por fim, serão apresentadas as mudanças e a evolução do OpenFlow especificadas em sua nova versão, além de sua adoção pelos fabricantes de hardware, provedores de serviços e operadoras de telecomunicações.

Por que as redes definidas por software são necessárias?

As redes se originaram a partir da necessidade da troca de dados entre as pessoas e os computadores, possibilitando a integração entre os sistemas instalados em diferentes localidades. Atualmente, as tecnologias que disponibilizam esta infraestrutura de conectividade estão inseridas em praticamente todas as atividades diárias da sociedade contemporânea. Estão presentes nas páginas web que viabilizam o comércio eletrônico, nos sistemas de internet banking ofertados pelas instituições financeiras, nas plataformas de e-mail, na educação à distância, nos aplicativos de navegação e roteirização baseados em GPS (Global Positioning System), e, mais recentemente, em dispositivos domésticos, como smartphones e televisores. Diversas iniciativas de inclusão digital são desenvolvidas por órgãos governamentais e privados com o objetivo de expandir ainda mais seu alcance para toda a população. Segundo o artigo Hobbes' Internet Timeline, o número de dispositivos conectados à Internet, rede mundial de computadores, brevemente será superior a um bilhão de equipamentos.

As pessoas, as corporações e os serviços públicos estão totalmente dependentes desta infraestrutura de comunicação. Você já imaginou como seria um dia sem acesso à Internet? Esta importância gera um problema para o desenvolvimento de novas tecnologias e protocolos de comunicação, pois as pesquisas não podem ser realizadas diretamente no ambiente de produção (aquele disponível e utilizado pelos usuários) devido ao risco de interrupção dos serviços essenciais. Além disso, a extensa adoção das tecnologias atuais e sua economia de escala inviabilizam a criação de novos recursos e funcionalidades que carecem de "

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