OpenFlow - die Basis für Software Defined Networks

Konzept des Software Defined Networks

Da die traditionellen Netzwerktechniken für die aktuellen Anforderungen nur bedingt geeignet sind, suchten die Hersteller nach neuen Lösungen. Software Defined Networks sollen für eine flexiblere Netzwerkkonfiguration sorgen. Dabei wird die traditionelle dreistufige Netzwerkarchitektur zugunsten eines flexibleren Netzwerk-Layouts aufgelöst. An die Stelle der physischen Verkabelung tritt dabei die softwarebasierte Konfiguration der Routen. Herkömmliche Netzwerke sind dafür zu starr. Dennoch sind Software Defined Networks nicht in der Gänze als neu zu betrachten. Die Technologie greifen vielmehr auf positive und gewünschte Eigenschaften der Vergangenheit und deren Netzwerkprotokolle, wie Spanning Tree oder Open Shortest Path First (OSPF), zurück.

Spanning Tree ist ein Routing-Protokoll. Dessen Ziel liegt in der Optimierung des Weges. Spanning Tree sorgt dafür, dass es immer nur einen gültigen Weg zwischen zwei Netzwerkknoten gibt. Durch die Abstimmungen des Protokolls sollen Schleifen oder redundante Pfade verhindert werden. Denn dies könnte zum Beispiel unerwünschte Duplikate von Daten zur Folge haben, was wiederum Netzwerkfehler nach sich ziehen könnte.

Spanning Tree wurde mittlerweile zu Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) weiterentwickelt. RSTP kommt besser mit den laufenden Änderungen in der Netzwerkstruktur zurecht. Um die Nachteile von Spanning Tree zu umgehen, greift man oftmals auf Open Shortest Path First (OSPF) zurück. Auch OSPF dient, wie Spanning Tree, zur Wegebestimmung zwischen zwei Knoten. OSPF kann als Weiterentwicklung des RIP (Routing Information Protocol) oder auch Spanning Tree betrachtet werden. OSPF ist ein Layer-2-Multipath-Protokoll. Layer-2-Multipath-Implementierungen basieren auf einem vermaschten Netzwerk. Auch Software Defined Networks setzt auf solche flachen Netzwerke auf.

Das Kernstück von OSPF ist eine Tabelle der benachbarten Router, zu denen eine Netzwerkbaugruppe Verbindung hat. Durch den Austausch von Routing-Informationen wird die Tabelle aufgebaut und dann auch laufend aktualisiert. Auch TRILL (Transparent Interconnect of Lots of Links) soll, ebenso wie Spanning Tree oder OSPF, die Flusssteuerung in Netzwerken verbessern. Es vermeidet die Nachteile von Shortest Path Routing, die im Zusammenhang mit beliebigen Netzwerktopologien auftreten können. TRILL verlangt beziehungsweise definiert ein spezielles Protokoll und Informationen des Link State Routing. Durch das Link State Protokoll werden benachbarte Bridges über die Existenz der weiteren Bridges informiert. Es dient dazu, den nächstgelegenen Netzwerkknoten zu ermitteln.