SOFTWARE DEFINED NETWORKRESEAU DEFINI PAR LOGICIEL

Proposé par : Mr. Sekkaki

Présenté par : Benjelloun BenAllal Zineb Noussair Fikri

Master Ingénierie Informatique et Internet (3I)

Module : RGS/RHD

INTRODUCTION DEFINITION ET FORMALISME ARCHITECTURE SDN  DIFFÉRENCE ENTRE SDN ET LES RÉSEAUX TRADITIONNELS

SCÉNARIO ET DÉPLOIEMENT TECHNOLOGIE ET APIS

OPENFLOW FLOODLIGHT

SIMULATION SDN CONCLUSION

PLAN DE LA PRESENTATION

Depuis 2010, le Cloud change de visage avec l'arrivée de mécanismes d'automatisation de gestion des serveurs et du stockage, ainsi que de l'autoconfiguration du réseau.

Dans les grands cloud publiques, privés ou hybrides, ces tâches deviennent impossibles manuellement.

INTRODUCTION

Dans un réseau classique, lorsqu'un paquet arrive sur un port d'un commutateur ou d'un routeur, celui-ci applique les règles de routage ou de commutation qui sont inscrites dans son système d'exploitation. 

Avec le SDN, ces changements sont automatisés et même programmables. L'administrateur définit les règles dans le contrôleur, et celles-ci sont instantanément transmises dans les équipements réseaux. 

INTRODUCTION

L'avantage qu'offre le SDN réside dans l'automatisation de ces

configurations, sans que l'administrateur ait à intervenir.

Le Software-Defined Networking (SDN) est un nouveau paradigme d’architecture réseau ou le plan de contrôle est totalement découplé du plan de données

Ce découplage permet de déployer le plan de contrôle sur des plateformes dont les capacités sont plus grandes que celles des commutateurs réseaux classiques.

 Le SDN libère des manipulations à répétition sur les différents composants et offre une interface centrale de contrôle logiciel sur tout le réseau.

DEFINITION ET FORMALISME

Le SDN est un concept-clef pour faire la passerelle entre la gestion dynamique des ressources réseau d’un côté et la demande en connectivité et en Qualité de service (QoS) des applications de type cloud computing.

Cette abstraction à travers une API réseau standard permet un développement de services réseaux à forte valeur ajoutée affranchi des spécificités des équipementiers.

DEFINITION ET FORMALISME

Les dernières  initiatives lancées  dans le contexte de l’Internet du futur  reposent sur une couche de logiciel - Software - programmable  avec une vue globale centralisée du réseau et une gestion dynamique des ressources.

Une des solutions repose sur une séparation complète entre le plan de contrôle et le plan de transfert des informations. La généralisation de ces approches est également connue sous le terme SDN.

ARCHITECTURE SDN

Cette boîte magique que constitue le contrôleur est en fait un logiciel qui se substitue au logiciel de commande inclus dans chaque équipement réseau.Il devient donc possible de prendre les commandes d'un réseau entier, même hétérogène, au lieu d'avoir à intervenir sur chaque boîtier.

1)Gérer la commutation et le routage des trames en appliquant des règles prédéfinies

2)Effectuer cette tâche dynamiquement et en fonction des besoins en capacité

3)Pouvoir être programmé

DIFFÉRENCE ENTRE SDN ET LES RÉSEAUX TRADITIONNELS

SCÉNARIO ET DÉPLOIEMENT

• Dans une architecture SDN, un client demande une ressource présente dans un serveur Database

• Le premier paquet envoyé au switch déterminera si l’information sera router par le switch ou bien le routage sera défini par le contrôleur.

• Ceci consiste à véhiculer une table de connexion entre les Switchs

• Dans ce fait le client bénéficie d’un accès routé à la demande qui correspond à son besoin

• Parmi les besoins et critères d’un client on retrouve :

• L’allocation d’une bande passante

• Une route et un chemin optimal

• Un filtrage et des règles d’autorisation

• Dans cette exemple on supprime la table de routage définie au préalable.

• Un enchainement d’instruction est déclenché pour pouvoir reconfigurer l’ensemble des switchs du réseau

• On parle d’autoconfiguration car l’ensemble des équipement sont automatiquement reconfigurer par le contrôleur

• On bénéficie de la centralisation pour annuler une configuration d’un réseau entier depuis un seul terminal

• A grande échelle, dans un réseau incorporant un nombre conséquent d’équipement réseau.

• Une connexion directe et sécurisée est établie entre le contrôleur et l'ensemble des switchs d'un réseau local

• La solution dans ce cas est d'opter pour le clustering de façon à diviser le data plan en plusieurs sections chacune orchestrée par son propre data contrôleur

• Une synchronisation dans ce cas est nécessaire pour découvrir l'ensemble des paramètres des switchs de ce réseau et les renseigner à chaque contrôleur

• La possibilité de se procurer des switchs peu performant en terme de leur software et de les incorporer au réseau en se basant sur un software plus performant qu'on aura installer sur un serveur Controller

• Bien entendu la centralisation de la partie logiciel de tout le réseau dans un contrôleur

• Dynamique étant donné qu'un client peut configurer son contrôleur à distance grâce à une API telle que nous le verrons dans les prochains slides ( openFlow)

AVANTAGES ET BENEFICES SDN

• Quand on parle d'optimisation, on peut citer à la volée la qualité de service et le niveau d'accessibilité qu'on maintient pour chaque service, et les synchronisations qu'on retrouve dans le cas de figure du clustering

• Naturellement étant donné que le contrôleur présente une large configuration, on peut définir à travers le formalisme SDN différent fonctionnalités tel que les filtres ou les redirections

• La tolérance aux fautes est bien entendu garantie par le clustering, c'est à dire que lors de d'une panne de contrôleur, le reste des contrôleurs d'un cluster SDN (data planes + data contrôleurs) se partagent la charge ( load balancing)

AVANTAGES ET BENEFICES SDN

Fin 2006, afin de concrétiser cette nouvelle approche, des chercheurs de l’Université de Stanford, ont lancé de nouveaux travaux de développement d’un protocole permettant de mettre en pratique les principes du SDN.

Ces travaux de recherche ont abouti au développement du protocole  «  OpenFlow  » .

TECHNOLOGIES ET API

OpenFlow est le protocole de communication le plus approprié entre un plan de contrôle logiquement centralisé (un ou plusieurs contrôleurs) et le plan de données (des commutateurs réseau).

OpenFlow est standardisé par l’Open Networking Foundation(ONF) et implémenté par de nombreux constructeurs.

Au sein d’OpenFlow, les décisions de niveau 3 sont prises par le contrôleur pour chaque flux de données et poussées dans les commutateurs sous forme d’instructions simples de commutation .

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OPENFLOW

Avec OpenFlow, un seul contrôleur central peut programmer tous les commutateurs physiques et virtuels dans un réseau

Dans un commutateur uniquement OpenFlow, toutes les fonctions de commande d'un commutateur traditionnel sont exécutées dans le contrôleur central OpenFlow.

OPENFLOW

Dans un routeur ou un commutateur classique, la transmission de paquets (plan de données) et les décisions de routage (plan de contrôle) sont exécutées sur le même dispositif.

Le commutateur et son contrôleur communiquent via le protocole OpenFlow, qui définit les messages de contrôle, tels que des paquets reçus, le paquet à commuter, la modification de la table de commutation, et l’obtention des statistiques du commutateur.

Quand un commutateur OpenFlow reçoit un paquet qu’il n'a jamais vu avant, pour lequel il n'a aucune entrée équivalente dans la table des flux, il envoie ce paquet au contrôleur.

Comment fonctionne OpenFlow ?

Comment fonctionne OpenFlow ?

Est un contrôleur OpenSource développé par l’ONF (Open Networking Foundation)

Doté du protocole OPENFLOW celui-ci intervient au sein d’une architecture SDN pour automatiser l’acheminement en reposant sur un ensemble d’instructions définies par l’administrateur .

Est conçu pour opérer sur des réseaux assez complexes .

S’adapte facilement à l’ajout de Switch virtuels .

FLOODLIGHT

Simulation SDN / FloodLight OpenFlow

IMPLICATION MONDIALE

• A ce stade, ce formalisme n'est pas à la porté publique, mais d’ores et déjà les plus grandes compagnie du monde commence à l'adopter.

• Les géants mondiaux de l’IT font déjà la promotion de cette infrastructure réseau.

Les constructeurs s’y mettent aussi

Le hardware suit toujours le software.Les futures équipement réseau sont en route pour implémenter ce paradigme

Conclusion• SDN est une nouvelle technologie apportant

plus de souplesse à l’infrastructure des réseaux actuels

• Similaire au Cloud, à la différence prés que le cloud est réservé pour l’infrastructure matériel des serveurs, tandis que SDN est destiné à donner de l’élasticité à l’infrastructure des réseaux

• Distingue entre la couche matérielle ( dataplane ) et logicielle ( controller ) des équipements réseaux

• Centralise la configuration des équipements réseaux

• Peut être déployé sous un modèle de clustering, ce qui offre une tolérance aux pannes a l’infrastructure et un équilibrage de charge

• Constitue l’avenir des réseaux du futur