O que é o OpenFlow? Como funciona no SDN?

OpenFlow é um protocolo padrão do SDN que ajuda o SDN Controller a comunicar diretamente com o plano de encaminhamento de dispositivos de rede como switches e roteadores, tanto físicos como virtuais (baseados em hypervisor), para que ele possa se adaptar melhor às mudanças nos requisitos do negócio.

Geralmente os switches convencionais encaminham os pacotes que são chamados de Plano de Encaminhamento e fazem roteamento de alto nível que acontece no Plano de Controle que ocorre no mesmo dispositivo, mas no switch OpenFlow ele separa o plano de avanço do plano de controle. O plano de dados ou parte do plano de encaminhamento reside no próprio switch, enquanto que um controlador separado toma decisões de roteamento de alto nível. O switch e o controlador comunicam-se por meio do protocolo OpenFlow.

SDN Controller é o núcleo principal do Software Defined Network, ele retransmite as informações da rede para switches/routers ‘below’ (via APIs de direção sul) e as aplicações e lógica de negócios ‘above’ (via APIs de direção norte).

 Uma visão esquemática do SDN implementado com OpenFlow.

Figure: Diagrama de alto nível da SDN com OpenFlow (Source ResearchGate)

Plataformas controladoras da SDN reduzem a carga em dispositivos de rede removendo-a do hardware da rede e colocando o plano de controle centralizado na SDN. O Controlador SDN usa protocolos como OpenFlow e OVSDB para controlar o tráfego e configurar dispositivos de rede, tipicamente através de um conjunto de módulos capazes de fornecer diferentes funções.

Benefícios do OpenFlow:

Programabilidade

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

Centralized Intelligence

  • Simplificar o provisionamento
  • Optimizar o desempenho
  • Gestão de políticas gramaticais

Abstração

  • Desacoplamento de Hardware & Software, Plano de controlo & reencaminhamento, e Físico & configuração lógica.

História do protocolo

O conceito original do OpenFlow começou na Universidade de Stanford em 2008. Em Dezembro de 2009, a versão 1.0 da especificação do interruptor OpenFlow foi lançada. Desde sua criação, o OpenFlow tem sido gerenciado pela Open Networking Foundation (ONF), uma organização liderada por usuários dedicada a padrões abertos e adoção de SDN.

Desde seu lançamento, múltiplas empresas e projetos de código aberto como o OpenDaylight Project suportam o OpenFlow, e até mesmo fornecem OpenDaylight Controllers. Outras empresas como a Cisco e Brocade também oferecem controladores OpenFlow, com Cisco XNC e Brocade Vyatta Controller.

Anos recentes

As empresas estabelecidas no OpenFlow, incluindo IBM, Google e HP utilizaram, ou anunciaram sua intenção de suportar, o padrão OpenFlow. A Big Switch Networks, uma empresa SDN com sede em Palo Alto, Califórnia, implementou redes OpenFlow que funcionam sobre redes tradicionais, tornando possível colocar máquinas virtuais em qualquer lugar de um data center para recuperar a capacidade de computação encalhada. No início de 2012, a rede interna do Google funcionava inteiramente no OpenFlow.