Software-Defined Networking (SDN)

Was ist SDN (Software-Defined Networking)?

SDN (Software-Defined Networking) ist ein Konzept und eine Architektur, die es ermöglichen, Kommunikationsgeräte in einem Computernetzwerk softwarebasiert zu steuern. Durch die Trennung der Netzwerksteuerung von der physischen Hardware können Netzwerkkonfigurationen und -einstellungen dynamisch geändert werden.

Herkömmliche Netzwerkgeräte mussten manuell konfiguriert werden, und Netzwerkstrukturen waren stark von den physischen Verbindungen zwischen Switches und Routern abhängig. Diese Abhängigkeit ergab sich daraus, dass bei herkömmlichen Switches die Datenebene (zuständig für die Datenübertragung) und die Steuerungsebene (zuständig für die Verwaltung der Datenweiterleitung) miteinander verknüpft waren. Die VLAN-Technologie ermöglichte zwar die Virtualisierung von Layer-2-Netzwerken, war jedoch auf maximal etwa 4.000 VLANs begrenzt, was groß angelegte virtualisierte Netzwerke einschränkte.

Um diese Herausforderungen zu bewältigen, entstand OpenFlow. Es bietet eine Möglichkeit, die Datenebene von der Steuerungsebene zu trennen und beide über APIs miteinander zu verbinden. Diese Trennung ebnete den Weg für eine zentralisierte Softwareverwaltung und die Automatisierung des Betriebs und führte so zum Konzept des SDN. Seitdem wurden zahlreiche Ansätze für SDN vorgeschlagen und diskutiert, die über OpenFlow hinausgehen.

Obwohl SDN nach wie vor nicht eindeutig definiert ist, dreht es sich im Wesentlichen um zwei zentrale Punkte:

1. Netzwerkvirtualisierung im großen Maßstab:
   SDN konzentriert sich auf den Aufbau virtueller Layer-2-Netzwerke auf Layer-3-Infrastrukturen. Im Gegensatz zu früheren Methoden der Netzwerkvirtualisierung liegt der Schwerpunkt bei SDN auf dem softwaregestützten Aufbau und der Verwaltung dieser virtualisierten Netzwerke, was eine höhere Skalierbarkeit und Flexibilität ermöglicht.
2. Zentralisierte Netzwerkverwaltung mittels Software:
   SDN trennt nicht nur die Steuerungsebene von den Switches, sondern führt auch übergeordnete APIs zur Orchestrierung ein. Ergänzende Technologien wie NFV (Network Function Virtualization), das Funktionen wie Firewalls virtualisiert, und Service Chaining, das diese Funktionen dynamisch miteinander verknüpft, sind entscheidende Komponenten, um die Ziele von SDN zu erreichen.