What is OpenFlow? SDN でどのように機能するか?

OpenFlow は SDN の標準プロトコルであり、SDN コントローラがスイッチやルータのような物理及び仮想(ハイパーバイザベース)ネットワークデバイスのフォワーディングプレーンと直接通信することを支援するもので、ビジネス要件の変化にうまく適応できるようになる。

一般に、従来のスイッチはフォワーディングプレーンと呼ばれるパケットを転送し、同じデバイスで発生するコントロールプレーンで高レベルのルーティングを行うが、OpenFlow スイッチではフォワードプレーンとコントロールプレーンを分離している。 データプレーンやフォワーディングプレーン部分はスイッチ自体に存在し、別のコントローラがハイレベルのルーティングを決定する。 スイッチとコントローラは OpenFlow プロトコルによって通信します。

SDN コントローラは Software Defined Network のメインコアで、ネットワーク情報を「下」のスイッチ/ルーター(サウスバウンド API 経由)と「上」のアプリケーションやビジネスロジック(ノースバウンド API 経由)に中継します。 OpenFlowによるSDNのハイレベル図(出典ResearchGate)

SDNコントローラプラットフォームは、ネットワークハードウェアからそれを取り除き、制御プレーンをSDNに集中させることでネットワーク機器の負荷を軽減する。 SDN コントローラは OpenFlow や OVSDB のようなプロトコルを使用してトラフィックを制御し、ネットワークデバイスを構成し、通常は異なる機能を提供できるモジュールの取り合わせを経由します。

OpenFlow の利点。

Programmability

  • Enable innovation/differentiation
  • Accelerate new features and services introduction

Centralized Intelligence

(英語のみ

  • プロビジョニングの簡素化
  • パフォーマンスの最適化
  • 粒状ポリシー管理

Abstraction

  • ハードウェア&ソフトウェアのデカップリング(分離), 制御プレーン&フォワーディング、物理&論理構成。

プロトコルの歴史

OpenFlowの最初のコンセプトは2008年にスタンフォード大学で始まりました。 2009 年 12 月までに、OpenFlow スイッチ仕様のバージョン 1.0 がリリースされました。 OpenFlow は、その開始以来、オープンな標準と SDN の採用に専念するユーザ主導の組織である Open Networking Foundation (ONF) によって管理されています。

そのリリース以来、複数の企業と OpenDaylight Project などのオープンソース プロジェクトが OpenFlow をサポートし、さらに OpenDaylight コントローラを提供しています。 Cisco や Brocade のような他の企業も、Cisco XNC と Brocade Vyatta Controller で OpenFlow 対応コントローラを提供しています。

最近

IBM や Google、HP などいくつかの既存企業は OpenFlow 標準を完全に利用するか、サポートする意図を発表しています。 カリフォルニア州パロアルトに本社を置く SDN 企業である Big Switch Networks は、従来のネットワークの上で動作する OpenFlow ネットワークを実装し、データセンターのどこにでも仮想マシンを配置し、取り残されたコンピューティング容量を取り戻すことを可能にしています。 2012年初頭には、Googleの内部ネットワークはすべてOpenFlowで稼働していました