Het netwerk van de toekomst – hardware en software ontkoppeld

Hardware en software zijn één

Traditionele routers, switches, load balancers en firewalls zijn geavanceerde netwerkapparaten, die zijn geoptimaliseerd om het netwerkverkeer zo efficiënt en effectief mogelijk af te handelen. Maar omdat hardware en software aan elkaar gekoppeld zijn, betekent kiezen voor een bepaalde leverancier dat je voor het instellen en aansturen van zijn apparatuur ook de bijbehorende software moet gebruiken.

De IBM-pc

Diezelfde situatie bestond in de jaren 70 voor mainframes. Als je van IBM een mainframe kocht, hoorden daarbij ook het besturingssysteem en de applicaties van IBM. Dat model veranderde ingrijpend door de introductie van de IBM-pc in de jaren 80. Voor het eerst draaide op de hardware van IBM een besturingssysteem van een andere leverancier: PC DOS van Microsoft. En omdat de interfaces van PC DOS openbaar waren, konden ontwikkelaars allerlei programma’s maken die daarop draaiden.

Appstores

Bij mobiele telefoons hebben we hetzelfde gezien. In de eerste Nokia-modellen was hardware en software geïntegreerd in één apparaat. Sommigen herinneren zich vast nog de genummerde menuutjes van de eerste Nokia-toestellen, die een monochroom schermpje hadden. Sindsdien is er veel veranderd. We vinden het heel normaal dat er verschillende hardwareleveranciers zijn die tablets en smartphones leveren. En dankzij de creativiteit van softwareontwikkelaars bevatten de appstores voor iOS, Android en Windows een enorm aanbod aan softwaretools. De ontkoppeling van hardware en software heeft een ware revolutie teweeggebracht, waarvan het einde nog lang niet in zicht is.

Software Defined Networking (SDN)

In het netwerk, waar het configureren van routers via de commandline van terminals voor veel engineers al decennia de norm is, kan de software nu ook losgekoppeld worden van de hardware. Voor dit ontkoppelde ecosysteem wordt vaak de term Software Defined Networking (SDN) gebruikt. Bij een software defined netwerk bevindt de software waarmee je de netwerkapparatuur beheert en aanstuurt zich niet langer op de apparatuur zelf, maar is deze elders ondergebracht. Routers en switches leggen zich alleen nog toe op het ontvangen en efficiënt doorsturen van het netwerkverkeer, terwijl het NMS (Network Management System) bepaalt hoe de verkeersstromen lopen.

Als geheel beheren

Door de hardware los te koppelen van de software, kun je het netwerk veel dynamischer en vanuit één omgeving als geheel beheren. In zo’n omgeving wordt het eenvoudiger om nieuwe applicaties te creëren en bestaande functionaliteiten aan te passen. We verwachten dat software defined netwerken een boost zullen geven aan de ontwikkeling van netwerktechnologie. Voordelen zijn flexibiliteit, schaalbaarheid en vrijheid van netwerkarchitectuur.

Buzzword

Omdat de ontwikkelingen op dit gebied erg snel gaan, heeft de term SDN voor verschillende mensen een andere lading of betekenis. Ook de marketingmachines draaien volop, waardoor SDN eerder een buzzword is dan een welomschreven begrip. Steeds meer experts vermijden om die reden het gebruik van de afkorting. In deze blogserie hebben we het vanaf nu daarom niet zozeer over SDN, maar over software, automatisering, orkestratie, en open en programmeerbare netwerken.

Programmeerbaarheid voor SURFnet

Voor het SURFnet-netwerk houdt programmeerbaarheid in dat we taken kunnen automatiseren die we nu handmatig uitvoeren. Wanneer een instelling bijvoorbeeld de dienst SURFlichtpaden of SURFinternet aanvraagt, moeten configuraties worden aangepast op switches en routers. Dat gebeurt vaak nog door de benodigde commando’s in te typen. De technische eigenschappen die nodig zijn om deze taken te kunnen automatiseren zijn vereisten die opgenomen zijn in de tender voor de nieuwe servicelaag van het SURFnet-netwerk binnen Project SURFnet8.

Programmeerbaarheid voor de instellingen

Voor netwerkbeheerders en onderzoekers bij de instellingen houdt programmeerbaarheid in dat zij diensten kunnen aanvragen zonder tussenkomst van een adviseur en dat deze automatisch worden geconfigureerd op het netwerk. In de bètaversie van de tweede release van het SURFnet-netwerk Dashboard testen enkele instellingen dit al voor lichtpaden op een Multi Service Port (MSP).

In de toekomst zullen vrijwel alle aanvragen via het SURFnet-netwerk Dashboard verlopen. Daarnaast willen we ook instellingen de mogelijkheid bieden om gebruik te maken van de open API’s, zodat zij naar behoefte eigen taken kunnen automatiseren.

Veel onderzoek

Het realiseren van een open en programmeerbaar netwerk brengt allerlei uitdagingen met zich mee op het gebied van snelheid, stabiliteit en beveiliging. Er wordt wereldwijd dan ook veel onderzoek naar gedaan en er wordt volop mee geëxperimenteerd. SURFnet doet dat ook. We werken daarbij samen met (internationale) partners en leveranciers.

Testomgeving SURFnet

SURFnet heeft een testbed opgezet waarin we continu innovatieve experimenten uitvoeren en steeds de nieuwste apparatuur beschikbaar stellen. Deze testomgeving is ook beschikbaar voor netwerkbeheerders en onderzoekers van instellingen. Die kunnen er hun apparatuur testen en ideeën en concepten uitproberen en evalueren. Heb je interesse in gebruik van het SURFnet-testbed of wil je meedenken over use cases, neem dan gerust contact op via openflow@surfnet.nl.