Introdução à Redes Definidas por Softwares

Introdução

Como destacado no cabeçalho deste blog, tenho o objetivo de explicar uma nova maneira de criar e administrar redes, sendo apontada por muitos especialistas como o futuro das Redes de Computadores, conhecida como Redes Definidas por Softwares ou Softwares Defined Networking (SDN). Este novo método inclui várias tecnologias para que possa ser implantado e/ou estudado, dentre elas podemos citar:

.Arquitetura/Protocolo Openflow

.Máquina Virtual VM Mininet

.Switches Openflow

.Controladores POX, NOX, Maestro, Beacon...

.Sniffer de Rede

Assim, começaremos nossa explicação e prática falando um pouco sobre o modelo atual e o novo modelo de rede proposto.

Modelo Antigo

Temos hoje a Internet dita como a Rede das Redes, ela é a nossa maior redes de computadores atualmente. Quando voltamos ao passado recente para descobrir como começou a primeira rede que ligavam computadores, vimos que sua popularidade aumentava e sua arquitetura não foi projetada para tal tamanho. Assim vários problemas gerado pelo seu crescimento exponencial foram tratados com  as mais diversas soluções como novos protocolos, padrões de rede, equipamentos e etc... 

Para fornecer o resultado esperado devido a grande demanda que estava sedo criada pelos usuários(pessoas ou empresas), as grandes empresas de equipamentos de comutação(switches, roteadores...) como CISCO, HP e outras, fizeram da parte programável ou lógica da rede algo imutável na rede. Não pode assim o administrador de redes ter acesso ou modificar o código de funcionamento daquele equipamento, gerando um grande problema,  a "Ossificação" da rede, fazendo-a não poder comportar-se de outra forma senão aquelas alternativas previamente ditas em softwares pelos fabricante.

Modelo Atual

Com este novo método proposto pelas redes baseadas em softwares, o maior problema das atuais redes seriam facilmente resolvida se o administrador da rede poder programá-las. Por exemplo, quando determinado fluxo na rede necessitar de uma certa restrição ou segurança, o próprio profissional poderá tratar isso de forma programável e não esperar do fabricante uma solução para tal, permanecendo assim muito mais independente.

O modelo atual baseia-se na Arquitetura/Protocolo Openflow. Tal modelo funciona retirando toda a parte programada ou lógica dos elementos de comutação da rede para um servidor onde estará o controlador, parte agora da arquitetura que irá dar este funcionamento lógico da rede. Todos os algoritmos de roteamento, tabelas de fluxo e outros, serão gerenciados por este controlador. O controlador é composto por vários módulos já pré-existentes, que faz com que por exemplo um switch openflow trabalhe como se fosse um simples Hub. Esta arquitetura faz comunicação entre o controlador e switch através do protocolo Openflow. Pode-se criar uma rede baseada em Openflow da seguinte forma: Virtualizada ou Física.

-Virtualizada : Esta maneira de implementar uma topologia de rede trabalhando baseada em softwares tem o intuito unicamente para estudo e experiencias. Visto que quando o Modelo Openflow foi desenvolvido não haviam switches que aceitassem o protocolo openflow. O modelo virtualizado é obtido através de uma máquina hospedeira onde irá inicializar uma máquina virtual para criação de topologias de rede conhecida como VM Mininet. Esta plataforma roda em ambiente linux e é somente em modo texto. Ela virtualiza toda uma topologia de rede, hosts e switches. Nesta mesma máquina hospedeira irá instalar o controlador que fará comunicação com a mininet e dará os recursos necessários da parte lógica de funcionamento da rede.

-Física: Ao invés de ter uma rede virtualizada, agora teremos uma rede física real. Mas para isso precisamos de um switch openflow, hosts físicos e um servidor onde estará instalado o controlador. O princípio continua o mesmo, porém agora tudo é físico. O switch irá pedir ao controlador a forma como ele deve tratar tal fluxo da rede e como deve-se comportar naquele ambiente.

Finalizando, este é apenas uma introdução de como é esta nova arquitetura de redes de computadores. Mais adiante explicarei de forma teórica e mostrarei vídeos para sabermos na prática como cada componente deve ser instalado, configurado e posto em prática.

A minha intenção e limitação é trabalhar em ambiente virtualizado, visto que um switch openflow é custoso. Então, vamos adiante!