6. Bố cục luận văn
4.1. So sánh việc giải quyết bài toán trong các mô hình mạng khác nhau
4.1.1. Mô hình mạng vừa và nhỏ
Mô hình mạng vừa và nhỏ có một số đặc điểm chính sẽ ảnh hưởng đến quá trình so sánh như sau:
- Số lượng thiết bị không lớn
- Không nhiều chủng loại thiết bị khác nhau
Bảng 4.1. So sánh việc giải quyết bài toán trong mô hình mạng vừa và nhỏ Kiến trúc
Tiêu chí
SDN Mạng truyền thống
Chú thích/Diễn giải
Thời gian cài đặt, triển khai
Thấp Thấp - Đối với hệ thống mạng sử dụng kiến trúc SDN: Cài đặt bộ điều khiển (Controller) lên 01 máy chủ; Cài đặt phần mềm hỗ trợ thiết lập, thay đổi policy based routing tự động theo thời gian; Cấu hình địa chỉ IP Controller cho các thiết bị trong hệ thống.
- Đối với hệ thống mạng thông dụng hiện nay: Cài đặt, cấu hình policy based routing tự động theo thời gian cho từng thiết bị trong hệ thống, tuy nhiên do số lượng thiết bị không lớn
Kiến trúc Tiêu chí
SDN Mạng truyền thống
Chú thích/Diễn giải
nên thời gian cài đặt, triển khai hệ thống là thấp.
Số lượng nhân sự duy trì
Thấp Thấp Đối với mô hình mạng vừa và nhỏ, do đặc trưng về số lượng và chủng loại thiết bị không lớn nên không cần nhiều nhân sự duy trì hệ thống. Tính đồng bộ
về thời gian
Cao Cao Đối với hệ thống sử dụng kiến trúc SDN thì các policy được phần mềm hỗ trợ từ lớp ứng dụng thông qua Controller đẩy xuống các thiết bị nên thời gian áp dụng policy cho các thiết bị trong hệ thống là đồng nhất.
Ngược lại, với hệ thống mạng thông dụng hiện nay, mỗi thiết bị được cấu hình thời gian riêng biệt nên chắc chắn sẽ có sai số về thời gian áp dụng policy cho các thiết bị, tuy nhiên với hệ thống mạng vừa và nhỏ sai số này là không đáng kể và dễ dàng hiệu chỉnh.
Tính linh hoạt Cao Trung bình Khi muốn thay đổi policy based routing tự động theo thời gian cho các thiết bị trong hệ thống, nếu sử dụng hệ thống sử dụng kiến trúc SDN chỉ cần thao tác trên phần mềm hỗ trợ, ngược lại nếu sử dụng hệ thống mạng thông
Kiến trúc Tiêu chí
SDN Mạng truyền thống
Chú thích/Diễn giải
dụng hiện nay phải cấu hình trên từng thiết bị.
4.1.2. Mô hình mạng có quy mô lớn tập trung
Mô hình quy mô lớn tập trung có một số đặc điểm chính sẽ ảnh hưởng đến quá trình so sánh như sau:
- Số lượng thiết bị lớn
- Nhiều chủng loại thiết bị khác nhau - Các thiết bị tập trung tại một khu vực
Bảng 4.2. So sánh việc giải quyết bài toán trong mô hình mạng có quy mô lớn tập trung Kiến trúc Tiêu chí SDN Mạng truyền thống Chú thích/Diễn giải
Thời gian cài đặt, triển khai
Thấp Trung bình - Đối với hệ thống mạng sử dụng kiến trúc SDN: Cài đặt bộ điều khiển (Controller) lên 01 máy chủ; Cài đặt phần mềm hỗ trợ thiết lập, thay đổi policy based routing tự động theo thời gian; Cấu hình địa chỉ IP Controller cho các thiết bị trong hệ thống.
- Đối với hệ thống mạng thông dụng hiện nay: Cài đặt, cấu hình policy based routing tự động theo thời gian cho từng thiết bị trong hệ thống, trong mô hình mạng này số lượng thiết bị lớn nhưng tập trung tại một địa điểm nên thời gian cài đặt sẽ không quá lớn.
Kiến trúc Tiêu chí SDN Mạng truyền thống Chú thích/Diễn giải Số lượng nhân sự duy trì
Thấp Trung bình - Với hệ thống sử dụng kiến trúc SDN: Toàn bộ hệ thống được quản lý bởi Controller và các thiết bị được tập trung trong một khu vực do đó việc duy trì hoạt động cho hệ thống sẽ rất thuận lợi, số lượng nhân sự cần thiết để duy trì hệ thống không lớn.
- Với hệ thống mạng phổ biến hiện nay: Các thiết bị được tập trung trong một khu vực tuy nhiên không có công cụ quản lý tập trung tất cả các thiết bị nên các công việc cài đặt, cấu hình vẫn phải thực hiện trên từng thiết bị riêng lẻ, do đó số lượng nhân sự để duy trì hệ thống sẽ khá lớn.
Tính đồng bộ về thời gian
Cao Trung bình - Đối với hệ thống sử dụng kiến trúc SDN: Các policy được phần mềm hỗ trợ từ lớp ứng dụng thông qua
Controller đẩy xuống các thiết bị nên thời gian áp dụng policy cho các thiết bị trong hệ thống là đồng nhất.
- Với hệ thống mạng thông dụng hiện nay: Mỗi thiết bị được cấu hình thời gian riêng biệt nên chắc chắn sẽ có sai số về thời gian áp dụng policy cho các thiết bị, số lượng thiết bị trong
Kiến trúc Tiêu chí
SDN Mạng truyền thống
Chú thích/Diễn giải
hệ thống lớn nên việc hiệu chỉnh sẽ khó khăn hơn.
Tính linh hoạt Cao Thấp Với hệ thống sử dụng kiến trúc SDN thì việc thay đổi policy based routing tự động theo thời gian cho các thiết bị được thực hiện rất linh hoạt và dễ dàng thông qua Controller.
Ngược lại, với hệ thống mạng thông dụng hiện nay ta cần cấu hình trên từng thiết bị, trong mô hình mạng này số lượng thiết bị lớn nên tính linh hoạt sẽ thấp.
4.1.3. Mô hình mạng quy mô lớn phân bố rộng
Mô hình quy mô lớn phân bố rộng có một số đặc điểm chính sẽ ảnh hưởng đến quá trình so sánh như sau:
- Số lượng thiết bị lớn
- Nhiều chủng loại thiết bị khác nhau - Phân bố trên nhiều khu vực khác nhau
Bảng 4.3. So sánh việc giải quyết bài toán trong mô hình mạng có quy mô lớn phân bố rộng Kiến trúc Tiêu chí SDN Mạng truyền thống Chú thích/Diễn giải
Thời gian cài đặt, triển khai
Trung bình
Cao - Đối với hệ thống mạng sử dụng kiến trúc SDN: Cài đặt bộ điều khiển (Controller) lên 01 máy chủ; Cài đặt phần mềm hỗ trợ thiết lập, thay đổi
Kiến trúc Tiêu chí
SDN Mạng truyền thống
Chú thích/Diễn giải
policy based routing tự động theo thời gian; Cấu hình địa chỉ IP Controller cho các thiết bị trong hệ thống, trong mô hình này số lượng thiết bị lớn và phân tán nên quá trình cài đặt ban đầu sẽ mất nhiều thời gian hơn.
- Đối với hệ thống mạng thông dụng hiện nay: Cài đặt, cấu hình policy based routing tự động theo thời gian cho từng thiết bị trong hệ thống, trong mô hình mạng này số lượng thiết bị lớn phân tán tại nhiều địa điểm nên sẽ mất rất nhiều thời gian cho việc cài đặt, cấu hình hệ thống.
Số lượng nhân sự duy trì
Trung bình
Cao - Với hệ thống sử dụng kiến trúc SDN: Toàn bộ hệ thống được quản lý bởi Controller do đó thông thường việc duy trì hoạt động cho hệ thống sẽ rất thuận lợi, tuy nhiên cần thêm một số nhân sự để đảm bảo hoạt động của các thiết bị ở các địa điểm khác khi có sự cố.
- Với hệ thống mạng phổ biến hiện nay: Các thiết bị phân tán, các công việc cài đặt, cấu hình phải thực hiện trên từng thiết bị riêng lẻ, do đó số
Kiến trúc Tiêu chí
SDN Mạng truyền thống
Chú thích/Diễn giải
lượng nhân sự để duy trì hệ thống sẽ rất lớn.
Tính đồng bộ về thời gian
Cao Thấp - Đối với hệ thống sử dụng kiến trúc SDN: Các policy được phần mềm hỗ trợ từ lớp ứng dụng thông qua
Controller đẩy xuống các thiết bị nên thời gian áp dụng policy cho các thiết bị trong hệ thống là đồng nhất.
- Với hệ thống mạng thông dụng hiện nay: Mỗi thiết bị được cấu hình thời gian riêng biệt nên chắc chắn sẽ có sai số về thời gian áp dụng policy cho các thiết bị, số lượng thiết bị trong hệ thống lớn và phân tán nên việc hiệu chỉnh sẽ rất khó khăn.
Tính linh hoạt Cao Thấp Với hệ thống sử dụng kiến trúc SDN thì việc thay đổi policy based routing tự động theo thời gian cho các thiết bị được thực hiện rất linh hoạt và dễ dàng thông qua Controller.
Ngược lại, với hệ thống mạng thông dụng hiện nay ta cần cấu hình trên từng thiết bị, trong mô hình mạng này số lượng thiết bị lớn và phân tán nên tính linh hoạt sẽ thấp.
4.2. Đánh giá hiệu quả và khả năng ứng dụng thực tế
Dựa vào kết quả so sánh trên ta có thể nhận thấy mô hình mạng sử dụng kiến trúc SDN xử lý bài toán thiết lập, thay đổi policy based routing tự động theo thời gian tối ưu hơn so với mô hình mạng phổ biến hiện nay. Và quy mô hệ thống càng phức tạp thì sử dụng kiến trúc SDN để giải quyết bài toán càng hiệu quả hơn.
Tuy nhiên, hai hệ thống này hoàn toàn khác nhau về quan điểm sản xuất thiết bị, nên không thể chuyển đổi các thiết bị từ hệ thống mạng hiện nay sang hoạt động trong hệ thống mạng sử dụng kiến trúc SDN. Và trong thực tế, ta cũng không thể ngay lập tức thay thế toàn bộ các thiết bị mạng đang sử dụng hiện tại bằng các thiết bị hỗ trợ kiến trúc SDN.
Từ kết quả quá trình thực hiện mô phỏng, giả lập trong Chương 3 ta nhận thấy hệ thống mạng sử dụng kiến trúc SDN có thể hoạt động bình thường với hệ thống mạng hiện nay. Như vậy, trước mắt để đưa các thiết bị hỗ trợ kiến trúc SDN vào sử dụng cùng hệ thống mạng hiện tại ta phải chấp nhận xây dựng hai hệ thống chạy song song, sau đó thu hẹp hệ thống mạng cũ và mở rộng hệ thống mạng sử dụng kiến trúc SDN bằng cách thay thế dần các thiết bị thuộc hệ thống mạng cũ bằng các thiết bị mới hỗ trợ kiến trúc SDN.
KẾT LUẬN
1. Kết quả đã đạt được
- Nắm bắt được kiến thức về SDN và một số phương pháp mô phỏng để nghiên cứu về SDN.
- Thiết lập được một mô hình giả lập, tuy còn đơn giản nhưng cũng có thể minh họa cho tiềm năng sử dụng của SDN.
- Phát triển thêm được thành phần chức năng thiết lập, thay đổi policy based routing tự động theo thời gian cho một phần mềm mã nguồn mở.
- So sánh, đánh giá hiệu quả việc thiết lập, thay đổi policy based routing tự động theo thời gian giữa hệ thống mạng sử dụng kiến trúc SDN và hệ thống mạng thông dụng hiện nay.
2. Nhược điểm còn tồn tại
- Sản phẩm ứng dụng đã phát triển còn đơn giản, và vẫn còn tồn tại một số lỗi nhỏ chưa hoàn thiện.
- Chưa thử nghiệm được sản phẩm (ứng dụng thiết lập, thay đổi policy based routing tự động theo thời gian) trên một hệ thống mạng thực tế.
- Chưa định lượng hóa được phần đánh giá hiệu quả của hệ thống mạng sử dụng kiến trúc SDN trong việc giải quyết bài toán thiết lập, thay đổi policy based routing tự động theo thời gian.
3. Phạm vi ứng dụng
Vì SDN là công nghệ mới, hiện tại phần lớn hệ thống thiết bị mạng vẫn chưa hỗ trợ SDN nên phạm vi ứng dụng trong thực tế của luận văn là chưa lớn. Hiện tại, luận văn của tôi có thể ứng dụng trong việc nghiên cứu về công nghệ kiến trúc SDN trong thời gian tiếp theo, ngoài ra ứng dụng mã nguồn mở tôi đang xây dựng hoàn toàn có thể tiếp tục phát triển để hoàn thiện hơn.
4. Định hướng nghiên cứu phát triển
Phạm vi ứng dụng trong thực tế của luận văn chưa lớn nhưng nó cho thấy tiềm năng rất lớn của kiến trúc SDN trong vấn đề quản lý hệ thống mạng nói chung và điều khiển luồng dữ liệu nói riêng. Đề tài của tôi có thể tiếp tục phát triển theo hướng nghiên cứu mở rộng về điều khiển luồng dữ liệu theo lưu lượng thực tế hệ thống.
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu:
1. OpenFlow Switch Specification, Version 1.3.1 (Wire Protocol 0x04). 2012 2. Open Networking Foundation. Software-Defined Networking: The New Norm for
Networks. ONF White Paper. 2012
3. Shalimov A, Zuikov D, Zimarina D, Pashkov V, Smeliansky R. Advanced study of SDN/OpenFlow controllers. 2013:1.
4. Filip O. BIRD Internet Routing Daemon Route Servers. CZ.NIC, CEE Peering Day, Prague. 2013
5. Caesar M, Caldwell D, Feamster N, Rexford J, Shaikh A, van der Merwe J. Design and implementation of a routing control platform. 2005:15--28.
6. Chen Y, Chen Z. OVS Configuration Guide, PicOS 2.0.1. 2013
7. Rubens P. Using Floodlight to Explain SDN Controllers and OpenFlow. 2013. 8. Tootoonchian A, Gorbunov S, Ganjali Y, Casado M, Sherwood R. On controller
performance in software-defined networks. 2012.
Website:
9. Floodlight OpenFlow Controller. http://www.projectfloodlight.org/floodlight/. 10. The BIRD Internet Routing Daemon Project. http://bird.network.cz/.
11. OpenFlow-Enabling Innovation in Your Network.
http://www.openflowswitch.org.
12. Floodlight Documentation.
http://www.openflowhub.org/display/floodlightcontroller/
13. Compare SDN and traditional network architecture