SDN الشبكة المعرفة برمجيا
سنتحدث في هذا المقال عن تقنية تدعى SDN وهي تعني Software Defined Networking اي الشبكة المعرفة برمجياً ولكن في البداية يجب ان تعلم انه عند إرسال البيانات في الشبكة تصل هذه البيانات إلى أجهزة الشبكة المختلفة مثل جهاز Switch وجهاز الموجه Router، فيقوم كل جهاز بالتعامل مع هذه البيانات بشكل معين ويجري عليها عمليات محددة ليستطيع توصيلها لوجهتها، كعمليات التغليف Encapsulation و إزالة التغليف De-Encapsulation وعمليات التشفير Encryption.. إلخ .
و لكي تستطيع أجهزة الشبكة تمرير البيانات في إتجاه معين وتحديد المنفذ Interface الذي ستستخدمه لإرسال البيانات تستعين هذه الأجهزة بجداول تسجل فيها معلومات هامة تستخدمها لتنفيذ مهمتها، فمثلاً يستخدم جهاز المبدل Switch جدول يسمى جدول العناوين الفيزيائية MAC Address Table، ويستخدم جهاز الموجه Router جدول يسمى جدول التمرير أو التوجيه Routing Table، ويقوم كل جهاز بإنشاء هذه الجداول ومراقبتها وتعديلها كلما احتاج لذلك باستخدام بروتوكولات معينة كبروتوكول STP وOSPF وRIP .. إلخ.
لضبط وإعداد الجهاز والتحكم في خصائصه وطريقة عمله نستخدم واجهة سطر الأوامر CLI التي يمكن الوصول إليها باستخدام منفذ Consle أو بروتوكول Telnet أو SSH، أو يمكن أيضاً استخدام بروتوكول SNMP.
بالتالي يمكننا تقسيم وتصنيف العمليات التي تتم في أجهزة الشبكة إلى ثلاثة مستويات :
– المستوى الأول :
مستوى العمليات التي تتم على البيانات Data Plane (كتغليف Encapsulation وإزالة التغليف De-Encapsulation البيانات).
– المستوى الثاني :
مستوى عمليات تحكم Control Plane (كإنشاء “جدول العناوين الفيزيائية” (MAC Address Table), و”جدول التوجيه” (Routing Table) باستخدام بروتوكول مناسب مثل RIP أو OSPF للتحكم في إرسال البيانات لمسار معين).
– المستوى الثالث :
مستوى عمليات الإدارة Management Plane ( كضبط وتعديل الجهاز باستخدام منفذ Console أو بروتوكول Telnet أو SSH أو SNMP).
في الشبكات التقليدية نلاحظ أن كل جهاز من أجهزة الشبكة يقوم بتنفيذ هذه المستويات الثلاث من العمليات بمفرده، أي أن في كل جهاز يتم تنفيذ عمليات مستوى التعامل مع البيانات Data Plane، وتنفيذ عمليات مستوى التحكم Control Plane، وتنفيذ عمليات
مستوى الإدارة Management Plane.
فمثلاً إذا أردنا إعداد بروتوكول RIP في الشبكة لدينا ليقوم بإنشاء جدول التوجيه، يجب الدخول إلى واجهة سطر الأوامر CLI لكل جهاز على حدة واستخدام الأوامر المناسبة (أي تنفيذ عمليات مستوى الإدارة Management Plane) وبالتالي عندما تصل بيانات للجهاز سيستطيع استخدام جدول التوجيه (Routing Table) لتمرير البيانات لوجهتها (أي تنفيذ عمليات مستوى البيانات (Data Plane).
مع التقدم في علوم الشبكات ظهرت تقنية حديثة تعمل على تبسيط عملية إدارة الشبكة وإجراء التعديلات عليها خاصة عند احتواء الشبكة على عدد كبير من أجهزة الشبكة Network Devices، تعتمد هذه التقنية على تصميم الشبكة بحيث يكون التحكم في الأجهزة من خلال جهاز مركزي وأحد يقوم بتنفيذ عمليات مستوى التحكم (Control Plane) مثل تأدية وظيفة بروتوكولات التوجيه Dynamic Routing Protocols وجمع المعلومات اللازمة ومساعدة الأجهزة على تسجيل هذه المعلومات لديها، يسمى هذا الجهاز “المتحكم” (Controller).
وستقوم أجهزة الشبكة Network Devices الأخرى بتنفيذ عمليات مستوى التعامل مع البيانات Data Plane كالتغليف Encapsulation وإزالة التغليف De-Encapsulation.
ويتم إعداد وضبط جهاز المتحكم Controler ليستطيع تنفيذ مهامه باستخدام تطبيقات خاصة تقوم بتنفيذ عمليات مستوى الإدارة Management Plane .
تسمى هذه التقنية بـ Software Defined Networking SDN وتسمى أيضاً:
• Network Programmability
• Controller-based networking
• Network Automation.
في الواقع إن هذه التقنية ستُغير من طريقة تعاملنا اليومي مع الشبكات وتفتح مجالات واسعة لتطويرها والتقليل من التدخل البشري في عمليات الإعداد والإدارة، بل وحتى تتيح مجال لتدخل الذكاء الصناعي AI لاختيار أفضل طرق لعمل الشبكة وفقاً للظروف المختلفة والمتغيرة، وكذلك ستفتح فرص واسعة لاستحداث تطبيقات جديدة تلبي الطلب المتزايد على استخدامات التقنية الحديثة في شتى جوانب حياتنا اليومية بدون استثناء.