Einführung in OpenFlow

was ist OpenFlow?

OpenFlow ist ein quelloffenes softwaredefiniertes Netzwerkprotokoll, das eine direkte Schnittstelle zwischen der Weiterleitungsschicht eines Switches und einem Controller bietet. Es wird verwendet, um Verkehrsflüsse durch das Netzwerk effizient zu verwalten und zu lenken. OpenFlow ermöglicht es Netzwerkadministratoren, das Verhalten von Netzwerkgeräten wie Routern, Switches und Gateways zentral zu steuern.

Vorteile von OpenFlow

OpenFlow bietet eine Reihe von Vorteilen für Netzwerke, wie z. B. verbesserte Skalierbarkeit, Flexibilität und die Möglichkeit, das Netzwerk zentral zu verwalten. OpenFlow wird auch verwendet, um virtuelle Netze innerhalb eines einzigen physischen Netzes zu schaffen, was die Schaffung mehrerer unterschiedlicher Netze für verschiedene Benutzergruppen oder Anwendungen ermöglicht.

wie funktioniert OpenFlow?

OpenFlow funktioniert durch das Senden von Kontrollnachrichten zwischen dem Switch und dem Controller. Die Nachrichten enthalten Informationen über den Zustand des Switches und des Controllers, einschließlich der aktuellen Flow-Einträge und der angeforderten Flow-Einträge. Der Controller verarbeitet dann die Informationen, trifft Entscheidungen über die Lenkung der Verkehrsflüsse und sendet Befehle an den Switch, um seine Flusstabelle entsprechend zu aktualisieren.

OpenFlow-Protokoll

Das OpenFlow-Protokoll ist ein Standard, der das Format der zwischen Switches und Controllern gesendeten Nachrichten und Befehle definiert. Es besteht aus drei Schichten: der Transportschicht, der Steuerungsschicht und der Anwendungsschicht. Die Transportschicht definiert die physische Verbindung und das Kommunikationsprotokoll zwischen dem Switch und dem Controller. Die Steuerungsschicht ist für die Kommunikationsprotokolle zwischen dem Switch und dem Controller sowie für die Flow-Einträge und die Flow-Tabelle zuständig. Die Anwendungsschicht ist für die Anwendungen zuständig, die OpenFlow verwenden, wie z. B. die Steuerungsebene und die anwendungsspezifischen Steuerbefehle.

OpenFlow-Controller

OpenFlow-Controller sind für die Verwaltung der Flusseinträge und der Flusstabelle zuständig. Sie treffen die Entscheidungen darüber, wie der Verkehr durch das Netz fließen soll, auf der Grundlage der vom Switch gesendeten Informationen. Sie stellen auch die Schnittstelle für Anwendungen bereit, die mit dem OpenFlow-Netzwerk interagieren.

OpenFlow Switch

Ein OpenFlow Switch ist ein Netzwerkgerät, das von einem OpenFlow Controller gesteuert werden kann. Er ist für die Weiterleitung von Paketen auf der Grundlage der Einträge in seiner Flow-Tabelle zuständig, die vom Controller aktualisiert wird.

OpenFlow-Versionen

OpenFlow hat mehrere Versionen, die durch die Versionen des OpenFlow-Protokolls definiert sind. Die neueste Version ist OpenFlow

5, die im Oktober 2019 veröffentlicht wurde.
Anwendungen von OpenFlow

OpenFlow wird verwendet, um virtuelle Netzwerke zu erstellen, Verkehrsflüsse zu verwalten und Netzwerkadministratoren zu ermöglichen, das Verhalten von Netzwerkgeräten zentral zu steuern. Es wird auch in der Cloud verwendet, um das Netzwerk auf verteilte Weise zu verwalten. OpenFlow wird auch in Software-definierten Netzwerken und bei der Netzwerkvirtualisierung eingesetzt.

FAQ
Sind SDN und OpenFlow dasselbe?

Nein, SDN und OpenFlow sind nicht das Gleiche. OpenFlow ist ein Protokoll, das es einem Netzwerk-Controller ermöglicht, die Weiterleitung des Datenverkehrs über ein Netzwerk von Switches zu verwalten. SDN ist ein breiteres Konzept, das die Verwendung von OpenFlow als eine Möglichkeit zur Implementierung von Software-definierten Netzwerken beinhaltet.

Was ist die OpenFlow-Architektur?

OpenFlow ist ein offener Standard, der definiert, wie Netzwerk-Switches von einem zentralen Controller gesteuert werden können. Er wurde entwickelt, um Forschern die Möglichkeit zu geben, mit neuen Netzwerkprotokollen und -architekturen zu experimentieren. OpenFlow wird von einer Reihe von Anbietern implementiert, darunter Cisco, IBM und Microsoft.

Wie funktioniert OpenFlow?

OpenFlow ist ein Standardprotokoll, mit dem ein Netzwerkadministrator festlegen kann, wie der Datenverkehr durch ein Netzwerk fließen soll. Zu diesem Zweck kann der Administrator eine Reihe von Regeln oder "Flows" festlegen, die bestimmen, wie der Datenverkehr weitergeleitet werden soll. Diese Flüsse werden dann von den Netzwerkgeräten, wie Switches und Router, die das OpenFlow-Protokoll unterstützen, durchgesetzt.

OpenFlow ist so konzipiert, dass es sowohl mit herkömmlichen Netzwerkgeräten als auch mit Geräten für softwaredefinierte Netzwerke (SDN) funktioniert. Bei der Verwendung mit herkömmlichen Netzwerkgeräten kann der Administrator mit OpenFlow festlegen, wie der Datenverkehr durch das Gerät fließen soll, ohne das Gerät selbst neu konfigurieren zu müssen. Bei der Verwendung mit SDN-Geräten ermöglicht OpenFlow dem Administrator die direkte Steuerung des Datenverkehrsflusses durch das Gerät, ohne dass ein separater Controller erforderlich ist.

OpenFlow ist ein offener Standard, und es gibt eine Reihe verschiedener Implementierungen des Protokolls. Die populärste Implementierung ist der Open vSwitch (OVS), der als Teil des Linux-Kernels verfügbar ist. Andere Implementierungen sind der Referenz-Switch der Open Networking Foundation (ONF), der Pica8 PicOS-Switch und der Cisco Nexus 9000-Switch.

Ist OpenFlow quelloffen?

Ja, OpenFlow ist quelloffen. Der OpenFlow-Standard wird von der Open Networking Foundation (ONF) verwaltet, und die Referenzimplementierung wird vom Open Networking Laboratory (ONL) verwaltet. OpenFlow ist als herstellerneutrales Protokoll konzipiert, und viele Hersteller haben es in ihre Produkte implementiert.

Was bedeutet SDN?

Es gibt keine allgemeingültige Antwort auf diese Frage, da die Bedeutung von SDN je nach dem spezifischen Kontext, in dem es verwendet wird, variieren kann. Im Allgemeinen bezieht sich SDN jedoch auf eine Art von Computernetzwerk, bei dem die Netzwerksteuerung von der Weiterleitung entkoppelt und stattdessen direkt programmierbar ist. Dies ermöglicht eine flexiblere und dynamischere Netzwerksteuerung sowie eine einfachere Verwaltung und Fehlersuche.