I nuovi paradigmi della rete: software defined network e network virtualization
La rete è un fattore determinante per qualsiasi paradigma tecnologico Anche nel mondo delle tecnologie, in particolare ICT, ci sono delle “mode”, basate in parte sulle aspettative degli attori del mercato e in parte dall’effettiva innovazione che entra nel sistema. In tal senso, in tutto il corso del 2014 si è molto parlato di vari argomenti che hanno fatto “moda”: dall’Internet delle cose, ai big data, al cloud computing. In particolare su quest’ultima area possiamo oramai parlare di solida realtà, perché è oramai certo che abbia fatto gran presa sul mercato, per gli indubbi vantaggi dimostrati in termini di riduzioni di costi e di aumento delle flessibilità.
Ad esempio, da un recente studio di RightScale (società statunitense che opera nel mondo del cloud) sullo stato e prospettive del cloud computing si legge che ben il 93% dei soggetti intervistati dichiara di aver già avuto a che fare in qualche modo con il cloud, di cui più della metà (58%) ricorrendo sia a soluzione di cloud pubblico che privato, 30% solo pubblico e 5% solo privato. Il trend appare tra l’altro in notevole crescita. Ma tutto ciò riguarda il mondo dell’information technology, in particolare dei server. E la rete, fattore oramai determinante anche per il cloud, come si pone? Rimane alla finestra, trincerata nei suoi confini fatti di dispositivi e linee di telecomunicazioni utilizzanti i vari mezzi fisici a disposizione? No, anche qui da qualche tempo stanno affacciandosi architetture e tecnologie che possiamo dire “cugine” del cloud computing, nuovi modelli citati da alcuni come “rivoluzionari”, perché promettono sulla rete proprio ciò che è successo recentemente, e con grande rapidità e diffusione, nel mondo dei server: la virtualizzazione.
Parliamo in particolare di SDN e NFV. Entriamo brevemente nel merito di queste tecnologie provando a darne una descrizione meno sommaria. Ricordiamo innanzitutto che a oggi la rete si può definire come un insieme di apparati e connettività, ovvero un ecosistema “fisico”, dove anche la gestione o le azioni di manutenzione ordinaria o evolutiva, seguono filosofie tradizionali. In sintesi, ci troviamo di fronte ad un sistema relativamente rigido, che ha forte impatti in termini di operatività e di costo, simile a quello che nei server avevamo, per l’appunto, prima dell’avvento del fenomeno della virtualizzazione. Ecco, allora, l’esigenza di spostare verso il “basso” – ovvero alla rete – le esperienze positive maturate nel settore dell’IT, con l’obiettivo di raggiungere maggiore flessibilità a costi minori.
Come rompere, allora, il legame tra hardware e software nel mondo delle reti?
Attraverso opportuni meccanismi di virtualizzazione, ovvero basati su software parcellizzati per eseguire attività diverse, e contemporaneamente, sugli hardware tipici delle reti di telecomunicazioni oppure per gestire e controllare la rete stessa. I vantaggi, se ci riflettiamo, non sono solo di garantire maggiore flessibilità, minore tempi di risposta alle mutate necessità, ma anche di poter disporre di minori spazi fisici per gli apparati e ancor più abbatterne le necessità energetiche, sia dirette ad alimentare i dispositivi sia indirette per la climatizzazione necessaria.
Definizione delle due tecnologie di riferimento
SDN (acronimo di Software Defined Networking) è un modo innovativo di gestire la rete, introducendo in essa il concetto di virtualizzazione, ovvero prospettando un’architettura tale da separare la tematica del controllo rispetto a quelle delle funzionalità, aumentandone la flessibilità.
NFV (acronimo di Network Functions Virtualization) definisce le logiche di sviluppo di funzioni dei nodi di rete in modo che possano essere collegate insieme per creare servizi di comunicazione, in modi da ravvicinare la rete alle applicazioni.
Paradigmi complemetari
In sintesi, ci troviamo quindi di fronte a due paradigmi che possiamo definire in qualche modo “complementari” o, per meglio dire, l’implementazione delle logiche della virtualizzazione delle funzioni di rete non ha la necessità di disporre di un’architettura SDN e quindi può essere utilizzata separatamente, e viceversa. Tuttavia, un razionale ed equilibrato uso di entrambe può essere fattore accelerativo per raggiungere risultati e benefici crescenti. Ecco, allora, che si possono traguardare scenari di reti pronte a recepire in tempi ridotti rapide innovazioni, creando e offrendo al mercato nuove applicazioni nel giusto time-to-market e consentendo quindi vantaggi competitivi. Tutto ciò in un quadro generale di riduzione dei costi operativi (spazi ed energia, come sottolineato precedentemente) e degli investimenti necessari.
Controllo dinamico del traffico
Un esempio concreto lo possiamo immaginare concentrando l’attenzione sul controllo dinamico del traffico che è un tema molto complesso e di difficile gestione con le tecnologie attuali. Ecco, allora, che può venire in aiuto l’architettura SDN che, attraverso la sua programmabilità, ci permetterebbe di organizzare in modo più efficiente il traffico attraverso la gestione di requisiti basati su ben determinate regole, ovvero gestendo il “policy routing”. L’architettura NFV, che è abilitante per la creazione di applicazioni di rete flessibili e dinamiche, ha proprio necessità di disporre di un substrato che permetta una gestione dinamica delle connettività in modo da collegare tra loro le diverse funzionalità virtuali di rete. Ecco, allora, che le due tematiche convergono.
SDN e NFV, possono sviluppare sinergie?
Comunque siamo all’inizio di un percorso. Come vengono quindi giudicate dal mercato le potenzialità e, soprattutto, le prospettive? Proviamo a porre un paio di domande in tal senso ad alcuni operatori. Alberto Degradi, infrastructure architecture leader di Cisco Italia è convinto che questo sia proprio il momento giusto per puntare sull’SDN e in particolare cita l’architettura Cisco ONE. «Stiamo mettendo insieme un portafoglio strutturato e investendo in tre aree fondamentali per arrivare alla visione integrata di software, convergenza dei vari elementi di rete, e hardware. E in ognuna di queste aree abbiamo una serie di prodotti disponibili in portafoglio e altri ne arriveranno nei prossimi mesi. Cisco sta investendo nel software in particolare sulla programmabilità SDN con agenti (che girano sulle macchine Cisco e garantiscono programmabilità e flessibilità in tutti elementi) e sui controller. Proprio tra le soluzioni annunciate più di recente troviamo molti componenti per realizzare la virtualizzazione o NfV (Network function Virtualization), ovvero funzionalità di rete spostate nel cloud. Diverse funzionalità possono essere messe nel cloud e fatte funzionare nel datacenter, un chiaro esempio è lo switch virtuale Nexus1000v, con risparmio di costi e aumento di flessibilità. Anche se non tutto può andare nel cloud. Per questo Cisco non smette di investire anche nell’hardware, che ritiene importante quanto il software». Ma la novità oggi è che tutto è integrato, o convergente: «Con SDN implementata tramite Cisco ONE – spiega Degradi – siamo convinti che i maggiori benefici si potranno ottenere per i provider e gli innovatori con un approccio flessibile che mette insieme applicazioni, network e datacenter».
La rete più dinamica e controllabile
Stefano Brioschi, category manager HPN Italy di HP Italia ci ricorda che il Software Defined Network di HP ha lo scopo di rendere la rete più dinamica e controllabile con economic più profittevoli per i clienti. «L’adozione del cloud che ha richiesto l’adozione di un’infrastruttura di rete più dinamica e reattiva, come l’SDN è stata un’opportunità che HP ha percepito immediatamente e, infatti, sin dal 2008 ha attivato una collaborazione con le più prestigiose università statunitensi per individuare le soluzioni tecnologiche più adeguate, mettendo a disposizione il proprio expertise nell’hardware. HP ha avuto dunque un approccio che è partito dall’hardware, diversamente dagli altri vendor. HP ha realizzato circa 40 apparati per rilasciare il protocollo open flow per la creazione di reti SDN, che si declinano in tre componenti: l’infrastruttura, il controller e le applicazioni; grazie a questa modularità HP propone una rete scalabile. Infatti, la strategia di HP di avere una rete così sensibile incontra le esigenze dei provider di arrivare ad utilizzare una serie di hardware che siano standardizzati e che si poggino sulla piattaforma x86 proprio perché con l’adozione dell’NFV si vuole sovvertire il trend di utilizzare dispositivi hardware proprietari. Tale posizionamento risulta strategico per HP per poter offrire una visione d’insieme ai service provider che, in questo momento, hanno l’esigenza di ridisegnare il proprio data center. Queste tecnologie di virtualizzazioni, infatti, permettono di consolidare più apparati e funzionalità di rete su server standard allo scopo di raggiungere una maggior flessibilità operativa. L’SDN e l’NFV sono mondi complementari, e il focus di HP, all’insegna del New Style of IT, è quello di integrarli per consentire ai propri clienti di trarre il massimo dei vantaggi per realizzare le nuove strutture di datacenter».
Rete e servizi agili e scalabili
«Software Defined Networking (SDN) e Network Functions Virtualization (NFV) definiscono approcci innovativi, basati su software, per progettare, implementare e gestire la rete e i suoi servizi, rendendoli maggiormente agili e scalabili» – afferma Cosimo Rizzo, sales engineering manager di PRES, Gold Partner Cisco dal 1999. «L’SDN è stato creato da ricercatori e architetti di data center con lo scopo di centralizzare la gestione della rete al fine di gestire e automatizzare i servizi da essa forniti, mentre l’NFV nasce da un consorzio di service provider che, considerando limitanti le attuali infrastrutture di rete per l’implementazione di nuovi servizi, hanno mutuato le tecnologie di virtualizzazione esistenti per utilizzarle come acceleratore di sviluppo e di innovazione dei servizi. Anche se sviluppati in ambienti diversi, i due approcci presentano punti di contatto e soprattutto obiettivi comuni: gestire, virtualizzare e automatizzare i servizi di rete, basandosi sul software e sull’utilizzo delle Application Programming Interfaces (API). Per System Integrator come PRES, da sempre in prima linea nel portare l’innovazione IT al servizio degli obiettivi di business delle aziende, SDN e NFV rappresentano approcci complementari, le cui sinergie portano a soluzioni di maggior valore. «Soluzioni NFV, unite alla separazione dei piani di controllo e di data forwarding proprie dell’SDN – conclude Rizzo – migliorano le prestazioni, semplificano la compatibilità con le implementazioni esistenti e facilitano le procedure di funzionamento e manutenzione, grazie ad automazione e analisi dei dati in real-time».
Quali ostacoli potrebbero profilarsi per un loro sviluppo?
A questa domanda ci risponde Alberto Degradi di Cisco Italia affermando che uno dei principali elementi in grado di ostacolare l’adozione di questo modello sarà la sicurezza. «Dal momento che si tratta di un’apertura verso la connessione alle reti di un numero sempre crescente di persone, cose e dispositivi, e dell’introduzione nelle reti aziendali e in quelle dei service provider di un numero sempre maggiore di dati provenienti da diversi dispositivi – stanno emergendo ed emergeranno nuove vulnerabilità. E da ciò ne conseguirà la necessità di approcci alla sicurezza più sofisticati. Inoltre, queste nuove connessioni generano un flusso di dati in movimento che deve essere protetto in tempo reale in modo che possa essere fatta una valutazione approfondita delle azioni intraprese sulla rete e prima che si verifichino danni irreparabili. Proprio per questo la sicurezza sarà un aspetto fondamentale per il quale ci aspettiamo importanti investimenti proprio perché più la rete diventa pervasiva, e diventa parte dei processi delle aziende, più deve essere resa sicura. Per i vendor, sarà essenziale garantire la scalabilità e la interoperabilità delle proprie soluzioni che devono essere in grado di indirizzare device di tutte le tipologie e produttori. In Italia, infine, l’adozione di questo modello sarà ulteriormente rallentata dalla mancanza di una vera broadband».
Superare le sfide del mercato
Per Andrea Massari, country manager di Avnet Technology Solutions Italia la convergenza tra le tecnologie del data center e le tecnologie di networking sta provocando un mutamento significativo nel mercato che si sta orientando verso architetture sempre più scalabili, hyper converged e capaci di rispondere alle esigenze di flessibilità e modularità. «In tutto questo – spiega Andrea Massari – il software defined networking e la network virtualization si inseriscono come elementi chiave e modificano in senso più ampio l’approccio alla gestione delle reti e al data center virtualizzato insieme a cloud, mobility e servizi». L’architettura SDN consente infatti alle organizzazioni di spostare l’attenzione dall’hardware e di focalizzarsi su applicazioni e servizi cloud e ottenere un maggiore ritorno dagli investimenti in tecnologie di rete. «Nell’insieme, è una grande opportunità anche per il canale, dove si presenta la possibilità di integrare le competenze IT che mancano nelle aziende, per aiutare le aziende stesse a comprendere come e perché le nuove tecnologie permettono di ridurre la complessità dell’IT, offrire vantaggi economici, garantire maggiore agilità alle strutture, e contemporaneamente superare le sfide del mercato, sia oggi che in futuro».
Trasformare il modello di creazione e delivery dei servizi
NFV e SDN a una prima lettura promettono di contenere i costi di Opex e Capex per gli peratori, ma la vera potenzialità di entrambe queste architetture, specie se usate in combinazione, consiste nella capacità di trasformare il modello di creazione e delivery dei servizi offerti dai Service Provider, come ci spiega Federico Descalzo, chief marketing technology officer di Italtel.
«Le SDN – infatti – consentono la riconfigurazione dinamica del livello di rete che trasporta i pacchetti di informazione, in maniera tale da ottimizzare l’uso delle risorse e gestire la qualità del trasporto dei flussi di traffico, creando dinamicamente dei percorsi on demand, mentre NFV trova impiego nell’evoluzione di una parte importante delle funzioni di reti fisse e mobili».
Si tratta della possibilità di superare la necessità di ingegnerizzare e pre-configurare in modo “quasi-statico” le reti di trasporto, rendendole asservite alle applicazioni e ai contenuti che devono veicolare. Il tutto viene “orchestrato” in modo automatizzato dall’operatore.
«La programmabilità delle reti sarà il facilitatore per conferire massima flessibilità nella distribuzione delle funzioni di rete nei vari data center e ridurrà il tempo di fornitura dei servizi agli utenti finali. La sfida sarà di accompagnare l’evoluzione tecnologica con un progressivo snellimento dei processi aziendali su tutta la filiera (operatori e loro fornitori). Italtel applica i concetti e le tecnologie SDN e NFV alle tipiche applicazioni degli Operatori fissi e mobili (NGN e IMS), estendendone i benefici anche a nuovi scenari di comunicazione in interazione con il web e abilitando nuovi modelli di business».
Conclusioni
Dai dati citati all’inizio sulla diffusione del cloud computing e dagli sforzi che si stanno concretamente facendo per trasferire queste logiche anche nella rete, è possibile affermare che il paradigma della virtualizzazione ha sfondato! Il termine “virtuale”, pur nella sua accezione positiva per tutto quanto discusso finora, ha comunque pur sempre un sottofondo un po’ sfuggente, perché sa di etereo e astratto. Rispetto alla “solida” realtà, ci introduce in un mondo più “liquido”. Grandi filosofi contemporanei, in particolare posso citare il polacco Zygmunt Bauman, affermano che la stessa società sta diventando liquida: adattandosi a un mondo in cui le esperienze del singolo, insieme a quelle delle relazioni sociali, si vanno “decomponendo e ricomponendo rapidamente”, in un caleidoscopio di toni, modi e accenti impossibili da prevedere. Ci sarà quindi bisogno di una Umanità 2.0 per meglio sfruttare la rete 2.0 promessa da SDN e NFV? Chissà! Meditiamo, gente. Meditiamo…
