Surfnet ontwikkelt en beheert een zeer geavanceerd netwerk met en voor haar doelgroep: onderwijs- en onderzoeksinstellingen in Nederland. Om aan de steeds hogere eisen van de doelgroep te blijven voldoen, maakt Surfnet regelmatig een innovatieslag. In drie artikelen laten we zien op welke ontwikkelingen de volgende innovatieslag in gaat spelen. In dit artikel: een open, programmeerbaar netwerk.
In de vorige twee artikelen las je al dat gebruikers behoefte hebben aan een snel, stabiel en flexibel netwerk, waarin eenvoudig nieuwe netwerkfuncties op te zetten zijn. Daarnaast vraagt de gebruiker om meer controle over het beheer van het netwerk en de diensten die hij afneemt: hij wil ze makkelijk kunnen aanvragen, configureren en beheren.
Om deze interactie tussen netwerk en gebruiker te realiseren, zijn open interfaces en een open programmeerbaar netwerk nodig. Een open programmeerbaar netwerk biedt flexibiliteit voor de ontwikkeling van nieuwe diensten en voor de ontwikkeling van het netwerk zelf. Deze flexibiliteit is een stuk makkelijker te realiseren met software dan met hardware.
Software defined networking
Daarom wil Surfnet het open programmeerbare netwerk realiseren met sofware defined networking (sdn). Dit houdt kortgezegd in dat elk apparaat (switch, router, server, e tetera.) in het netwerk programmeerbaar wordt. Sdn biedt programmeerbare interfaces (api’s) waarmee externe controllers de netwerkapparatuur kunnen besturen. Zo ontstaat in de apparatuur een scheiding tussen twee lagen: de dataplane (hardware die verkeer doorstuurt) en de controlplane (ingebouwde software die bepaalt hoe het verkeer door het netwerk wordt verstuurd). De controllers nemen de functie van de controlplane over en je kunt als gebruiker dus zelf bepalen wat elk apparaat doet en welke features worden ondersteund.
De aansturing door de externe controllers, die draaien op virtuele machines, verloopt via gestandaardiseerde open protocollen zoals Openflow, dat ondersteund wordt door de meeste hardwareleveranciers.
Nieuwe mogelijkheden
Doordat het netwerk programmeerbaar wordt, kan het flexibeler worden ingezet. Dit creëert nieuwe mogelijkheden:
• Nieuwe netwerkdiensten zijn makkelijker te implementeren in het netwerk.
• Doordat de controller het verkeer kan herrouteren, bijvoorbeeld bij kabelbreuk, wordt het netwerk minder gevoelig voor storingen.
• Routeren van data op basis van andere parameters dan standaardrouteringsprotocollen wordt mogelijk. De software kan de apparatuur bijvoorbeeld zo aansturen dat het verkeer gerouteerd wordt met bijvoorbeeld de kleinste delay of jitter. Dit kan interessant zijn voor voice-over-ip (VoIP), om de vertraging (delay) en de variatie in vertraging (jitter) zo klein mogelijk te maken.
• Onderzoek op het netwerk. Door de virtualisering van de controlplane wordt het mogelijk om voor onderzoek op het netwerk een deel van het netwerk ter beschikking te stellen (fysieke poorten op een aantal switches, verbindingen en bijvoorbeeld een virtual machine; samen een netwerkslice genoemd). De onderzoekers kunnen dan via controllersoftware hun onderzoek doen.
Met het nieuwe netwerk zullen zeker niet alle mogelijkheden meteen ingezet kunnen worden, maar de verwachting is wel dat sdn heel belangrijk gaat zijn voor de toekomst van netwerktoepassingen.
Meedenken
Door al deze veranderingen op architectuur- en hardwareniveau kan Surfnet straks een netwerk leveren dat open en programmeerbaar is. Als eerste stap voor deze innovatieslag heeft Surfnet een request for information (rfi) opgesteld: www.surfnet.nl/rfi-surfnet8. Deze beschrijft de visie van Surfnet op netwerkontwikkelingen. Marktpartijen worden gevraagd mee te denken over innovatieve oplossingen en de inzet van vooruitstrevende technologieën. Van toekomstige partners wordt ook verwacht dat zij in nauwe samenwerking met Surfnet de netwerkinfrastructuur doorontwikkelen.
In dit artikel bespraken we het derde uitgangspunt van de rfi: een open, programmeerbaar netwerk. In andere artikelen bespreken we de andere twee uitgangspunten van de rfi: een kwalitatief hoogwaardige netwerkarchitectuur en een veelzijdig self-servicenetwerk.
