Wi-Fi a SDN

Choć teoretycznie SDN zapewnia niespotykaną w rozwiązaniach WLAN zgodność urządzeń różnych dostawców, ale implementacja tej technologii w sieciach bezprzewodowych jest znacznie trudniejsza, niż w przewodowych.

Sieci definiowane programowo SDN (Software-Defined Networking) pojawiają się nie tylko w ramach rozwiązań LAN/WAN, ale również WLAN (Wireless LAN). Najważniejszą zaletą SDN w ramach WLAN jest ujednolicenie zarządzania rozwiązaniami przewodowymi i bezprzewodowymi. Centralizacja zarządzania rozproszonymi zasobami, pozwala na większą automatyzację w konfiguracji usług. Czynności konfiguracyjne są realizowane szybciej, a także bardziej kompleksowo. Teoretycznie SDN zapewnia także niespotykaną w rozwiązaniach WLAN kompatybilność urządzeń różnych dostawców. Implementacja SDN w sieciach bezprzewodowych jest jednak znacznie trudniejsza, niż w sieciach przewodowych.

SDN WLAN w teorii

Architektura SDN składa się z trzech warstw – aplikacji, kontroli i infrastruktury. Pierwsza warstwa - aplikacji - zawiera aplikacje końcowego użytkownika, które definiują usługi komunikacyjne SDN. Warstwa aplikacji dostarcza otwartego interfejsu programowalnego API, realizującego zadania automatyzacji zarządzania usługami sieciowymi. Druga warstwa to warstwa kontroli. Warstwa aplikacji oraz warstwa kontroli komunikują się wzajemnie. Warstwa kontroli umożliwia realizację zarządzania urządzeniami do przekazywania pakietów w sieci. Zwykle warstwa kontroli realizowana jest poprzez otwarty interfejs API. Ostatnia warstwa - infrastruktury - zawiera elementy sieciowe i urządzenia, które umożliwiają przekazywanie pakietów sieciowych. W przedstawionej architekturze przełączniki, kontrolery bezprzewodowe, bezprzewodowe punkty dostępowe, rutery wspierają otwarty interfejs komunikacji (zazwyczaj OpenFlow), umożliwiając jednocześnie realizację przekazywania danych w sieci. Wskazane urządzenia sieciowe komunikują się z kontrolerem SDN (przykładowo darmowym OpenDaylight) za pomocą otwartego interfejsu komunikacji. Funkcje kontrolera SDN to głównie warstwa kontroli urządzeń sieciowych. Kontroler wspiera także API, umożliwiając komunikację z aplikacjami, które przypisywane są do warstwy aplikacji.

Zobacz również:

Podstawową funkcją SDN jest oddzielenie planu kontroli od planu danych. Z punktu widzenia organizacyjnego, teoretycznie tradycyjna architektura Wi-Fi jest zbliżona do podanego modelu - centralizowany kontroler zarządza punktami dostępowymi, realizując zadania zbliżone do planu kontroli. Punkty dostępowe przekazują dane, realizując zadania planu danych. W praktyce większość rozwiązań WLAN stosujących kontroler przesyła cały ruch właśnie przez to urządzenie, co powoduje zacieranie się wskazanych warstw.

Zbliżony do rozwiązań SDN podział warstw WLAN realizuje protokół CAPWAP (Control and Provisioning od Wireless Access Points). W praktycznych zastosowaniach protokół ten jest znacząco modyfikowany przez dostawców rozwiązań WLAN lub nie jest implementowany w rozwiązaniach wcale. CAPWAP jest kombinacją różnych elementów, dzielących rozwiązania WLAN na elementy kontroli, zarządzania, danych. Można powiedzieć, że CAPWAP stanowi pierwowzór funkcji SDN dla WLAN – pozwala podzielić WLAN na trzy niezależne struktury i wdrażać je w różny sposób. Protokół CAPWAP jest oparty na LWAPP, ale nie zyskał większego zainteresowania. Jedną z implementacji jest CAPsMAN w ramach systemu MikroTik. CAPWAP może być jednak alternatywnym sposobem na SDN dla wielu producentów, jeżeli nie zamierzają wykorzystywać rozwiązań OpenFlow.

W przypadku SDN plan przekazywania pakietów jest realizowany przez jeden kontroler SDN. Z tego poziomu można kontrolować zarówno sieć bezprzewodową oraz przewodową. Z punktu widzenia administratora nie jest nawet potrzebna wiedza, czy zarządza siecią bezprzewodową czy przewodową. Kontrolery WLAN wspierające SDN przeważnie wspierają protokół OpenFlow, pozwalając na przekazywanie pakietów z danymi klientów poprzez przepływy OpenFlow. W przeciwieństwie do tradycyjnego modelu, gdzie wszystkie decyzje są podejmowane przez kontroler WLAN, w SDN to aplikacje kontrolera SDN wskazują drogę dla pakietów. Kontrolery WLAN w wersjach SDN wspierają różne parametry protokołu OpenFlow przykładowo – „Set IP TOS bit”, „Set the 802.1q VLAN id”, „Set the 802.1q priority” i wiele innych. Sterowanie ruchem może opierać się na źródłowych/docelowych adresach IP, identyfikatorach VLAN, adresach MAC i innych

W idealnych warunkach urządzenia znajdujące się w warstwie infrastruktury wspierając ustandaryzowany interfejs, przykładowo OpenFlow, powinny być kompatybilne z urządzeniami WLAN różnych producentów. Rzeczywistość jest jednak bardziej skomplikowana.


TOP 200