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marzo 2014
Secondo i promotori del modello SDN, introdurre
nuovi livelli di astrazione negli ambienti di rete si-
gnifica ristrutturare in modo sostanziale l’approccio
attuale alle architetture di networking, operando
una trasformazione del tutto simile a quanto già
avvenuto nel campo delle architetture di elabora-
zione. In queste infatti, ormai da molto tempo i pro-
grammatori sono in grado di implementare sistemi
complessi senza dover gestire aspetti tecnici basilari
dei singoli dispositivi di computing coinvolti o inte-
ragendo con essi attraverso il linguaggio macchina,
il tutto grazie proprio all’introduzione di opportuni
livelli di astrazione nell’architettura di computing.
Si tratta di un approccio sicuramente ambizioso
che propone un cambiamento radicale nella rea-
lizzazione e nella gestione delle reti che si tradu-
ce in una serie di innovazioni, la cui portata può
essere amplificata dal fatto che queste vengono
implementate nel loro complesso e non singolar-
mente a seconda del problema contingente che si
deve risolvere.
Disaccoppiamento tra controllo
e instradamento dei pacchetti
Uno degli elementi che compongono l’architettu-
ra SDN è costituito dallo strato di cui fanno parte i
controller. Tradizionalmente nelle reti a pacchetto le
funzionalità del piano di controllo e quelle del piano
dati sono strettamente accoppiate: infatti sono gli
stessi dispositivi che eettuano l’instradamento (o
se si preferisce il forwarding) del tra co di rete a
decidere come trattare e dove inoltrare i pacchetti.
Da questo punto di vista, il modello SDN/OpenFlow
introduce invece un principio di disaccoppiamento
tra piano di controllo e di instradamento. L’approc-
cio adottato prevede di scorporare le funzionalità
del piano di controllo ed assegnarle ad elementi
dedicati. Ciascuno dei controller, a sua volta, ge-
stisce uno o più nodi che eettuano il forwarding
dei pacchetti.
Uno degli aspetti salienti della visione SDN è quindi
la possibilità di disegnare le applicazioni conside-
rando la rete come se fosse governata da un piano
di controllo concettualmente centralizzato, inve-
ce che con un sistema complesso e distribuito. Le
applicazioni possono quindi implementare le loro
logiche di controllo astraendole dalla complessità
fisica della rete, e sarà compito dei controller pre-
sentare una vista unica, globale e logicamente cen-
tralizzata, gestendo la topologia fisica della rete e la
distribuzione delle informazioni di stato necessarie
a implementare le logiche di servizio.
Lo strato di controllo dell’architettura SDN sarà
generalmente composto da un ecosistema di mo-
duli software, di cui il principale nucleo è costituito
dal controller. Sebbene non vi sia una definizione
completamente univoca e universalmente condivisa
di controller, un punto fermo è rappresentato dal
fatto che esso ha il compito di terminare l’interfac-
cia OpenFlow. Inoltre questo modulo ore un’in-
terfaccia di programmazione verso le applicazioni,
siano esse interne o esterne allo strato di controllo
stesso. È quella che in ambito ONF viene conven-
zionalmente indicata con il termine di ‘northbound’
API, mediante la quale le applicazioni possono fare
uso delle funzionalità oerte dal controller. Questo
strato dell’architettura SDN può essere visto più in
generale come l’analogo di un sistema operativo
di rete (Network OS), come tale deve orire varie
funzionalità di supporto, quali fra l’altro la gestio-
ne della comunicazione fra moduli e l’aggiunta di
nuove componenti.
Se l’astrazione presentata dall’architettura SDN alle
applicazioni è quella di un controllore logicamente
centralizzato, dal punto di vista realizzativo sono
possibili diverse scelte progettuali. In linea di prin-
cipio, quella di un elemento di controllo fisicamente
centralizzato è un opzione possibile, e forse adatta
per ambiti molto circoscritti, quali una rete speri-
mentale o un campus universitario, ma certamente
Un elemento essenziale: il protocollo OpenFlow
Elemento essenziale per lo sviluppo del modello SDN è il lavoro di standardizzazione che tutti gli attori coinvolti stanno
facendo nella definizione del protocollo OpenFlow. Lo sviluppo di OpenFlow ha avuto inizio nel 2007 ed è stato il frutto
di una collaborazione tra il mondo accademico e quello dell’industria. Lo standard, inizialmente sviluppato dalla Stan-
ford University e dalla University of California a Berkeley, ora è supportato dalla Open Networking Foundation (ONF).
Questa definisce il nuovo protocollo così: “OpenFlow consente di accedere direttamente e di manipolare il piano di
inoltro dei dispositivi di rete, come switch e router, sia a livello fisico che virtuale, basato su hypervisor”.
Il supporto di OpenFlow apre i dispositivi di rete a una programmazione semplificata tramite un’interfaccia standard,
consentendo la realizzazione di un layer di controllo adabile per centralizzare l’intelligenza nella rete e assicurarne la
programmabilità, che è proprio la promessa del modello SDN.
