OpenFlow ist ein SDN-Standardprotokoll, das SDN-Controller dabei unterstützt, direkt mit der Weiterleitungsebene von Netzwerkgeräten wie Switches und Routern, sowohl physischen als auch virtuellen (Hypervisor-basierten), zu kommunizieren, damit sie sich besser an wechselnde Geschäftsanforderungen anpassen können.

Im Allgemeinen leiten herkömmliche Switches die Pakete weiter, die als Forwarding Plane bezeichnet werden, und führen High-Level-Routing durch, das auf der Control Plane stattfindet, die sich auf demselben Gerät befindet, aber bei OpenFlow-Switches wird die Forward Plane von der Control Plane getrennt. Die Datenebene oder der Teil der Weiterleitungsebene befindet sich auf dem Switch selbst, während ein separater Controller High-Level-Routing-Entscheidungen trifft. Der Switch und der Controller kommunizieren über das OpenFlow-Protokoll.

Der SDN-Controller ist der Hauptkern des Software Defined Network, der die Netzwerkinformationen an die Switches/Router „unten“ (über Southbound-APIs) und die Anwendungen und die Geschäftslogik „oben“ (über Northbound-APIs) weiterleitet.

Abbildung: High-Level-Diagramm von SDN mit OpenFlow (Quelle ResearchGate)

SDN-Controller-Plattformen reduzieren die Last auf den Netzwerkgeräten, indem sie sie von der Netzwerkhardware entfernen und die Steuerungsebene im SDN zentralisieren. SDN-Controller verwenden Protokolle wie OpenFlow und OVSDB, um den Datenverkehr zu steuern und Netzwerkgeräte zu konfigurieren, typischerweise über eine Reihe von Modulen, die verschiedene Funktionen bereitstellen können.

Vorteile von OpenFlow:

Programmierbarkeit

• Innovation/Differenzierung ermöglichen
• Beschleunigung der Einführung neuer Funktionen und Dienste

Zentrale Intelligenz

• Vereinfachung der Bereitstellung
• Leistungsoptimierung
• Granulares Richtlinienmanagement

Abstraktion

• Entkopplung von Hardware & Software, Steuerebene &Weiterleitung und physikalischer &logischer Konfiguration.

Protokollgeschichte

Das ursprüngliche Konzept für OpenFlow wurde 2008 an der Stanford University entwickelt. Im Dezember 2009 wurde die Version 1.0 der OpenFlow-Switch-Spezifikation veröffentlicht. Seit seiner Gründung wird OpenFlow von der Open Networking Foundation (ONF) verwaltet, einer nutzergeführten Organisation, die sich für offene Standards und die Einführung von SDN einsetzt.

Seit seiner Veröffentlichung unterstützen mehrere Unternehmen und Open-Source-Projekte wie das OpenDaylight-Projekt OpenFlow und bieten sogar OpenDaylight-Controller an. Andere Unternehmen wie Cisco und Brocade bieten mit Cisco XNC und Brocade Vyatta Controller ebenfalls OpenFlow-fähige Controller an.

In den letzten Jahren

Sehr viele etablierte Unternehmen wie IBM, Google und HP haben den OpenFlow-Standard entweder vollständig genutzt oder ihre Absicht angekündigt, ihn zu unterstützen. Big Switch Networks, ein SDN-Unternehmen mit Sitz in Palo Alto, Kalifornien, hat OpenFlow-Netzwerke implementiert, die auf herkömmlichen Netzwerken laufen und es ermöglichen, virtuelle Maschinen überall in einem Rechenzentrum zu platzieren, um ungenutzte Rechenkapazitäten zurückzugewinnen. Anfang 2012 lief das interne Netzwerk von Google vollständig über OpenFlow.