Infrastruktura sieciowa firm – kierunki rozwoju technologii

Już wkrótce routery, przełączniki i inne urządzenia sieciowe będą tylko uzupełnieniem dla oprogramowania sterującego infrastrukturą sieci lokalnych i rozległych.

Główny kierunek ewolucji technologii sieciowych to obecnie rozwój oprogramowania do zarządzania infrastrukturą umożliwiającego jej wirtualizację, monitorowanie i automatyzację procesów.

W porównaniu do rozwiązań klasycznych oznacza to zasadniczą zmianę architektury systemów sieciowych. Proces transformacji już się rozpoczął, a niektórzy analitycy uważają, że systemy oparte na koncepcjach takich jak SDN (Software-Defined Networking) lub SD-WAN (Software-Defined WAN) już w 2018 roku staną się rozwiązaniami powszechnie akceptowanymi i wdrażanymi przez firmy i korporacje.

Zobacz również:

Tego typu ewolucja systemów sieciowych jest elementem szerszej transformacji, bo koncepcja programowego sterowania systemami IT zatacza coraz szersze kręgi. Pojawiło się nawet nowe hasło – SDE (Software-Defined Everything), które obejmuje zestaw różnych architektur i technologii wykorzystujących programowe mechanizmy sterowania i zarządzania różnymi elementami infrastruktury IT, które w niedalekiej przyszłości mogą zostać zintegrowane właśnie w jedno kompleksowe rozwiązanie typu SDE. Ale obecnie są to jeszcze względnie niezależne elementy takie jak SDN (sieci definiowane programowo), SDS (sterowane programowo systemy pamięci masowej) lub SDDC (centra danych, których działanie jest kontrolowane i sterowane programowo).

Ich wspólną cechą jest koncepcja rozdzielenia warstwy operacyjnej od infrastruktury fizycznej, a jednocześnie, co bardzo ważne, automatyzacja procesów i zadań związanych z monitorowaniem i zarządzaniem systemami.

Oprogramowanie jako podstawa infrastruktury sieciowej

Dobrym, praktycznym przykładem ewolucji w kierunku programowo sterowanych systemów sieciowych może być transformacja firmy Cisco. Przez wiele lat była dominującym na świecie dostawcą urządzeń sieciowych, a oprogramowanie takie, jak sieciowe systemy operacyjne i narzędzia tylko uzupełniały ofertę sprzętową. Jeszcze 5-10 lat temu Cisco regularnie ogłaszało wprowadzanie nowych modeli routerów, przełączników itp., a tylko dodatkowo pojawiała się czasami informacja o nowej wersji NOS (Network Operation System) lub jakiegoś narzędzia do zarządzania urządzeniami sieciowymi.

Od kilku już lat Cisco modyfikuje biznes kładąc szczególny nacisk na rozwój oprogramowania. Jej przedstawiciele podkreślają, że już obecnie producent oprogramowania, a nie sprzętu. Nie znaczy to, że firma wycofuje się z rozwoju i sprzedaży przełączników, routerów i innych urządzeń sieciowych, ale stały się one dodatkowym elementem uzupełniającym ofertę rozwiązań programowych.

Od pewnego czasu sytuacja się odwróciła. Cisco regularnie informuje o wprowadzeniu nowych rozwiązań programowych, a czasami informacja ta jest uzupełniana o krótki opis nowych modeli sprzętu umożliwiających pełne wykorzystanie możliwości oprogramowania.

W podobnym kierunku rozwijają technologie prawie wszyscy liczący się na rynku dostawcy sprzętu i oprogramowania sieciowego: HPE, Extreme Networks lub Juniper wprowadzając rozwiązania i narzędzia wykorzystujące koncepcję architektury SDN.

Koncepcja SDN i jej odmiany

Najbardziej znanym skrótem związanym z systemami do programowego zarządzania sieciami jest SDN (Software-Defined Networking – sieci sterowane programowo). Należy tu podkreślić, że SDN to koncepcja architektury, a nie żaden specyficzny produkt.

Rozwiązania oparte na SDN zaczęły być wykorzystywane głównie w dużych, korporacyjnych centrach danych. Jednocześnie w ostatnich latach pojawiło się wiele innych, nowych określeń związanych z wykorzystaniem oprogramowania do zarządzania i sterowania pracą sieci, jak SD-WAN (sieci rozległe sterowane programowo), NFV (Network Function Virtualization – wirtualizacja funkcji sieciowych) lub najnowsza koncepcja IBN (Intent-Based Networking – sieci intuicyjne).

Wywołuje to wątpliwości do jakiej kategorii można zakwalifikować konkretne produkty lub usługi. Nawet analitycy mają z tym problem i w efekcie prognozy dotyczące rozwoju rynku i przewidywanej popularyzacji oprogramowania do sterowania infrastrukturą sieciową różnią się czasami o rząd wielkości, bo opierają się na różnych definicjach tego co można zaliczyć do kategorii SDN, a co nie. Jak podkreślają analitycy, moda na SDN spowodowała, że producenci często reklamują swoje oprogramowanie wykorzystując hasło SDN, choć czasami budzi to poważne wątpliwości.

Brak jasnych definicji i wyraźnego rozróżnienia powoduje też trudności w analizie dostępnych na rynku ofert przez użytkowników planujących wdrożenie systemów sieciowych. „Niektórzy profesjonaliści nie rozumieją do końca tych nowych skrótów co wywołuje nietrafione decyzje o inwestycjach w systemy sieciowe nowej generacji” uważa Andre Kindness, analityk z Forrester Research.

Rynek SDN i wirtualizacja sieci NFV

SDN to idea separacji sieciowej warstwy zarządzania siecią od warstwy transmisji danych. Jej celem jest stworzenie systemu sieciowego, który może być centralnie i programowo zarządzany. Niektóre rozwiązania SDN wykorzystują programowe platformy do zarządzania, które kontrolują standardowe urządzenia sieciowe, a inne wykorzystują oprogramowanie zintegrowane z fizycznymi urządzeniami.

Obecnie technologie te są wykorzystywana głównie w korporacyjnych centrach danych, których użytkownicy chcą mieć możliwość łatwiejszego dopasowania systemu do bieżących, zmieniających się wymagań biznesowych niż oferuje to tradycyjna infrastruktura sieci.

W 2017 roku amerykański Network World przeprowadził badania ankietowe w których wzięły udział 294 osoby profesjonalnie zajmujące się systemami sieciowymi w firmach. Wynika z nich, że w 18 procentach przedsiębiorstw już wdrożono systemy SDN, a 49% poważnie to rozważa lub już wykorzystuje rozwiązania pilotażowe.

Według IDC, wartość rynku oprogramowania związanego z zarządzaniem sieciami i systemami komunikacyjnymi zwiększy się z ok. 6,6 mld USD w 2017 roku do 13,8 mld USD w roku 2021, a więc będzie rosła o blisko 25% rocznie.

Natomiast firma analityczna Markets&Markets szacuje, że rynek SDN miał w 2016 roku wartość ok. 2,5 mld USD, a w 2022 roku osiągnie ona ponad 54 mld USD, co oznacza wzrost o 71% rocznie.

A podobnie optymistyczne prognozy prezentowane są też przez większość innych firm analitycznych.

Jeśli chodzi o NFV, to idea leżąca u podstaw tej technologii została zaproponowana przez dostawców usług telekomunikacyjnych, którzy szukali sposobu na łatwiejsze niż dotąd kontrolowanie dostarczanych usług. Jej założeniem jest wirtualizacja usług i ich separacja od infrastruktury sprzętowej, a więc jest podobna do koncepcji SDN. Oprogramowanie oparte na koncepcji NFV jest wykorzystywane do obsługi routingu, zapór sieciowych, mechanizmów równoważenia obciążeń, akceleracji połączeń WAN lub szyfrowania połączeń. Wirtualizacja zapewnia możliwość dynamicznego skalowania usług i ich wydajności.

Programowe zarządzanie sieciami rozległymi

SD-WAN (Software-Defined WAN) to technologia, która pojawiła się kilka lat temu. Zdaniem analityków w 2018 roku zacznie być często stosowanym, standardowym rozwiązaniem wykorzystywanym zwłaszcza przez firmy mające wiele rozproszonych oddziałów.

Dotąd, do zwiększenia wydajności i niezawodności połączeń sieciowych, firmy wykorzystywały głównie systemy określane jako hybrydowe sieci WAN, czyli rozwiązania agregujące różne rodzaje łączy: MPLS, internetowe łącza szerokopasmowe oraz bezprzewodowe 3G/4G/LTE.

SD-WAN jest rozwinięciem tej koncepcji umożliwiającym wykorzystanie scentralizowanego kontrolera aplikacji oraz oprogramowania z funkcjami analitycznymi. Jedną z najważniejszych zalet sieci SD-WAN jest możliwość agregacji i zarządzania wieloma różnymi typami połączeń za pomocą jednej konsoli administracyjnej oraz automatyzacja wielu typowych zadań. Administrator sieci ma możliwość centralnej kontroli i modyfikacji szerokości pasma udostępnianego aplikacjom we wszystkich lokalizacjach bez potrzeby lokalnej, ręcznej rekonfiguracji systemu sieciowego.

IDC prognozuje, że wartość tego segmentu rynku osiągnie 2,3 mld USD w roku 2018, a następnie wzrośnie do ponad 8 mld USD w roku 2021, a więc będzie się zwiększała o 69% rocznie. „W 2017 roku stosunkowo niewielka liczba firm zdecydowała się na zastosowanie sieci SD-WAN i były to z reguły wdrożenia ograniczone do dwóch lub trzech lokalizacji. Obecnie w wielu firmach zaczynają być planowane większe niż dotąd systemy SD-WAN” mówi Brad Casemore, analityk z IDC. Na przykład Capital One jeden z 10 największych banków w USA mający ponad 700 oddziałów i 45 mln klientów rozpoczyna w tym roku wdrażanie SD-WAN w firmowej infrastrukturze sieciowej.

Z kolei Gartner, choć prognozuje podobną dynamikę wzrostu rynku SD-WAN wynoszącą 59% rocznie, ale podaje znacznie mniejszą jego wartość: 1,3 mld USD w 2020 roku. Według analityków Gartnera, pod względem wartości SD-WAN ma obecnie tylko 5-procentowy udział w rynku systemów SDN, choć w ciągu najbliższych 2 lat wzrośnie on do 25%.

„W 2018 roku jednym z najważniejszych trendów w rozwoju technologii SD-WAN będzie integracja usług związanych z zapewnianiem bezpieczeństwa” uważa Brad Casemore. Dostawcy takich usług, jak na przykład ZScaler lub Websense już współpracują w tym zakresie producentami oprogramowania SD-WAN: Viptela, VeloCloud, Riverbed, Talari i innymi.

Jedną z najważniejszych zalet sieci SD-WAN jest możliwość agregacji i zarządzania wieloma różnymi typami połączeń za pomocą jednej konsoli administracyjnej oraz automatyzacja wielu typowych zadań. Administrator sieci ma możliwość centralnej kontroli i modyfikacji szerokości pasma udostępnianego aplikacjom we wszystkich lokalizacjach bez potrzeby lokalnej, ręcznej rekonfiguracji systemu sieciowego.

A ponieważ SD-WAN jest technologią szczególnie przydatną dla firm wieloodziałowych, można oczekiwać, że właśnie w takich organizacjach można będzie obserwować najwięcej wdrożeń. Zdaniem ekspertów wpłynie to na kierunki rozwoju tej technologii.

„Obecnie przechodzimy z fazy 1.0 do 2.0. Technologia SD-WAN 1.0 koncentrowała się na hybrydowych sieciach WAN, agregacji MPLS i łączy internetowych w celu zwiększenia wydajności i zmniejszenia kosztów. Kolejna generacja SD-WAN 2.0 będzie zawierała lepsze mechanizmy bezpieczeństwa, zarządzania siecią i obsługi systemów mających wielu użytkowników. SD-WAN 2.0 będzie czymś więcej niż ulepszeniem sieci rozległych WAN stając się technologią umożliwiającą tworzenie programowo definiowanych oddziałów firm czyli SD-Branch” uważa Lee Doyle z firmy analitycznej Doyle Research.

Co to jest SD-Branch (Software Defined Branch)? Technologia wirtualizacji WAN spowoduje, że już wkrótce firmy nie będą potrzebowały infrastruktury sieciowej zainstalowanej w zdalnych oddziałach. Routery, zapory sieciowe, łącza IP/VPN zostaną zastąpione przez oprogramowanie redukujące, a może nawet eliminujące urządzenia sieciowe wykorzystywane obecnie w firmowych oddziałach. Ostatnio dostawcy rozwiązań SD-WAN szybko rozszerzają ofertę oprogramowania dodając wciąż nowe funkcje, wyjaśnia Lee Doyle.

Kolejnym ważnym zastosowaniem technologii SD-WAN, które w 2018 roku będzie znajdować coraz szersze zastosowania jest wykorzystanie sieci mobilnych jako zapasowego łącza zapewniającego funkcjonowanie systemu IT w przypadku awarii standardowych połączeń szerokopasmowych. Choć transmisja danych w sieciach bezprzewodowych jest wciąż względnie kosztowna, ale zapewnienie nieprzerwanego działania systemu ma często duże znaczenie.

Zarządzanie sieciami Wi-Fi

Jeśli chodzi o sieci bezprzewodowe Wi-Fi to w 2018 roku, z punktu widzenia rozwiązań technologicznych, nie będzie żadnych istotnych nowości. Główną technologią będzie najnowszy standard 802.11ac Wave 2, a kolejna generacja sieci 802.11ax będzie wciąż pieśnią przyszłości (standard ma zostać zatwierdzony przez IEEE dopiero w połowie 2019 roku). Nie znaczy to jednak, że nie pojawią się nowe, innowacyjne rozwiązania, ale będą one dotyczyły głównie oprogramowania do sterowania i zarządzania sieciami bezprzewodowymi.

Przede wszystkim będą one związane z zastosowaniem technologii sieci intuicyjnych IBN (Intent-Based Networking). IBN to ogólny i nie do końca zdefiniowany termin określający systemy, którymi można zarządzać programowo, automatyzować ich działanie, a także wykorzystywać mechanizmy sztucznej inteligencji takie, jak uczenie maszynowe.

Rozwiązania klasy IBN dla sieci bezprzewodowych są już opracowywane przez kilkanaście firm i w 2018 roku zaczną znajdować szersze niż dotąd zastosowania w dużych sieciach Wi-Fi uważa Nolan Greene, analityk z IDC.

„Infrastruktura Wi-Fi, która zbiera i analizuje dane, a następnie automatycznie modyfikuje swoją konfigurację by zapewnić najwyższą wydajność i poziom obsługi klientów to rozwiązanie, które wzbudzi zainteresowanie użytkowników korporacyjnych, bo zwiększa niezawodność i dostępność sieci, a jednocześnie może zredukować koszty jej utrzymania” mówi Craig Mathias, dyrektor Farpoint Group.

Sterowanie programowe różnymi rodzajami sieci zaczyna zdobywać popularność i prognozy sprzed kilku lat, że jest to technologia przyszłości zaczynają się sprawdzać. Można oczekiwać, że w najbliższych latach głównym kierunkiem rozwoju i ewolucji będzie integracja oprogramowania i pojawienie się rozwiązań pozwalających na jednolite kontrolowanie i zarządzanie wszystkimi typami sieci: LAN, WAN, bezprzewodowymi Wi-Fi i mobilnymi.