• SDN は、コントロールプレーンとデータプレーンの分離を可能にする新しいネットワークアーキテクチャであり、よりスマートで柔軟なネットワーク管理を実現します。
  • SDN の背後にあるテクノロジーである OpenFlow は、コントローラとネットワークデバイス間のリアルタイム通信を可能にすることで、ネットワークトラフィックの動的な制御を容易にします。
  • SDN はオープンでプログラム可能な環境を促進し、新しいアプリケーションやサービスの開発と展開を容易にすることで、ネットワークインフラにおけるイノベーションを促進します。

テクノロジーが進化するにつれて、私たちをつなぐネットワークも進化しています。ソフトウェア定義ネットワーキング（SDN）は、従来のネットワークパラダイムを再形成する革命的なアプローチとして登場しました。SDN は、コントロールプレーンをデータプレーンから分離することにより、ネットワークリソースを集中管理する方法を導入します。これにより、柔軟性が向上し、運用が合理化され、セキュリティが強化されます。組織は、堅牢なパフォーマンスと信頼性を確保しながら、新しい課題に迅速に対応できるようになりました。このブログ記事では、SDN の基本的な側面を詳しく掘り下げます。

ソフトウェア定義ネットワーキングを理解する

ソフトウェア定義ネットワーキングは、ネットワークのコントロールプレーンをデータ転送プレーンから分離し、ネットワーク制御を集中管理することで、ネットワークの柔軟性、プログラム可能性、管理性を向上させるネットワークアーキテクチャおよび管理手法です。

従来のネットワークアーキテクチャでは、ネットワークデバイスがデータ転送と制御ロジックの両方を担当していましたが、SDN はネットワークの制御ロジックを中央コントローラに集中化するため、ネットワーク管理がより集中的かつ柔軟になります。

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SDN の構成要素

SDN は、SDN コントローラ、サウスバウンド API、ノースバウンド API を備えたプログラム可能で集中管理されたネットワークを提供します。SDN コントローラはネットワークの中核であり、ネットワーク全体の集中ビューを提供します。サウスバウンド API は、ネットワーク内のスイッチやルーターに情報を伝達します。ノースバウンド API は、アプリケーションの通信とサービスの展開を可能にするために使用されます。

SDN アーキテクチャの典型的な表現は、アプリケーション層、コントロール層、インフラストラクチャ層の 3 つの層で構成されます。これらの層は、ノースバウンドおよびサウスバウンドのアプリケーションプログラミングインターフェース（API）を使用して通信します。

アプリケーション層：アプリケーション層には、侵入検知システム、ロードバランサー、ファイアウォールなど、組織が使用する一般的なネットワークアプリケーションまたは機能が含まれます。従来のネットワークでは、ファイアウォールやロードバランサーなどの専用デバイスを使用していましたが、ソフトウェア定義ネットワーキングではこれらのデバイスを、コントローラを使用してデータプレーンの動作を管理するアプリケーションに置き換えます。

コントロール層：コントロール層は、集中管理された SDN コントローラのソフトウェアを表し、ソフトウェア定義ネットワークの頭脳として機能し、サーバー上に存在してネットワーク全体のポリシーとトラフィックを管理します。

インフラストラクチャ層：インフラストラクチャ層は、ネットワークトラフィックを宛先にルーティングするネットワーク内の物理スイッチで構成されます。

API インターフェース：これらの 3 つの層は、それぞれのノースバウンド API とサウスバウンド API を使用して通信します。アプリケーションはノースバウンドインターフェースを介してコントローラと通信し、他のプロトコルも存在しますが、コントローラとスイッチは OpenFlow などのサウスバウンドインターフェースを使用して通信します。

SDN のさまざまなモデル

スイッチやルーター内のデータフローを集中化されたソフトウェアで制御するという原則は、すべてのソフトウェア定義ネットワーキングに適用されますが、SDN にはさまざまなモデルがあります。

オープン SDN：ネットワーク管理者は、OpenFlowなどのプロトコルを使用して、データプレーンレベルで仮想および物理スイッチの動作を制御します。

API による SDN：API はオープンプロトコルを使用せず、代わりに各デバイスでデータがネットワーク上をどのように流れるかを制御します。

SDN オーバーレイモデル：別のタイプのソフトウェア定義ネットワーキングは、既存のハードウェアインフラストラクチャの上に仮想ネットワークを実行し、異なるローカルおよびリモートデータセンター向けの動的トンネルを作成します。仮想ネットワークはさまざまなチャネルを通じて帯域幅を割り当て、各チャネルにデバイスを割り当てますが、物理ネットワークは変更されません。

ハイブリッド SDN：このモデルは、ソフトウェア定義ネットワーキングと従来のネットワークプロトコルを同じ環境で組み合わせて、ネットワーク上のさまざまな機能をサポートします。標準のネットワークプロトコルは引き続き一部のトラフィックを誘導し、SDN が残りを処理するため、ネットワーク管理者は既存の環境に SDN を徐々に統合できます。