Interview mit Dan Pitt, dem "Hüter des OpenFlow-Protokolls"

Der Heilige Gral der Telekommunikation

| Autor / Redakteur: Dirk Srocke / Andreas Donner

Im Gespräch mit IP-Insider erläutert Dan Pitt seine Sicht auf Software-Defined Networking.
Im Gespräch mit IP-Insider erläutert Dan Pitt seine Sicht auf Software-Defined Networking. (Bild: Srocke)

Mit OpenFlow will die Open Networking Foundation (ONF) das Protokoll für Software-Defined Networks (SDN) liefern. Wir sprachen am Rande des SDN & OpenFlow World Congress mit ONF Executive Director Dan Pitt.

IP-Insider: Herr Pitt, was ist OpenFlow?

Pitt: OpenFlow ist ein standardisiertes Kommunikationsprotokoll zwischen einer Netzwerk-Switching-Einheit und einer entfernten Software-Control-Plane.

IP-Insider: Und was was stellt man damit an?

Pitt: Damit übermittelt die Control Plane Forwarding Tables zu den Switching Units. Umgekehrt empfängt die Control Plane Netzwerkzähler, Statistiken und Status von den Switching Units.

IP-Insider: Was steckt hinter der Entwicklung von SDN und OpenFlow?

Pitt: Bisher hatte jede Switching-Einheit die FlowPaths selbst ausgewertet. Das hat die Geräte komplex gemacht. SDN entfernt nun diese Control-Plane aus den einzelnen Switches und versetzt sie in einen logischen, zentralisierten Server: Der besitzt eine globale Sicht auf das Netzwerk, kümmert sich fortan um das Forwarding und steuert die Switches per Protokoll. Anders als bisher können jetzt zudem verschiedene Flows erkannt und auf verschiedenen Pfaden durch das Netz geschleust werden – entsprechend den Anforderungen der jeweiligen Netzdienste.

Indem Control und Forwarding voneinander getrennt werden, kann man die Steuerung mit gewöhnlicher Software und auf handelsüblichen Servern umsetzen. Wichtiger noch: Nun gibt es ein konsistentes, systemweites Programmierinterface, um Policies, Security, Traffic Engineering, Compliance oder beliebige andere Funktionen auf der Controller-Software zu implementieren – damit das Netzwerk genau das macht, was man von ihm erwartet. Alles was man dafür tun muss, ist Software in gebräuchlichen Programmiersprachen zu schreiben.

Netzwerkbetreiber erhalten so die direkte Kontrolle über ihre Netzwerke und können damit erstens neue Dienste anbieten, die sie selbst – also unabhängig von Switch-Anbietern – schnell schreiben und implementieren. Zweitens lassen sich Betriebskosten senken, denn: Heute noch händisch durchgeführte Konfigurations- und Managementaufgaben können automatisiert werden. Zum Dritten lassen sich schließlich auch Investitionen deckeln, weil die meiste Software auf Standardservern läuft.

IP-Insider: Sehen Sie vollständig neue Anwendungen, die erst durch SDN möglich werden?

Pitt:[denkt kurz nach] Lassen Sie uns dafür den "Heiligen Gral" der Telekommunikationswelt betrachten, also die Multilayer-Integration. Jede einzelne Schicht vom Transport bis hinauf zu Services wird heute mit unterschiedlicher Hardware und unterschiedlichen proprietären Systemen umgesetzt – das macht eine Integration unmöglich.

Per SDN kann man nun jedes Gerät im Netzwerk mit einem standardisierten Protokoll ansprechen. Nur die Anwendungssoftware muss wissen, was sie mit dem Netzwerk anstellt. Die Infrastruktur bleibt dabei stets die gleiche.

Ein Anwendungsbeispiel aus Consumer-Sicht: Kein Endanwender weiß, wie er sein eigenes Heim-LAN verwalten kann – es sei denn ein technikbegeisterter Teenager lebt im gleichen Haushalt. Für Otto Normalverbraucher haben einige Referenten auf dem SDN und OpenFlow World Congress interessante Ansätze vorgestellt, darunter die "Set-Top-Box für die Cloud". Solche Lösungen zeigen, wie Customer Premises Equipment (CPE) per OpenFlow von einer dritten Partei gewartet werden kann, beispielsweise von einem Carrier.

IP-Insider: Worin liegen die Herausforderungen bei der Implementierung von OpenFlow?

Pitt: Da gibt es einige, die aber gerade angepackt werden. Wir warten etwa immer noch darauf, dass mehr Hersteller die neuesten OpenFlow-Versionen (derzeit ist OpenFlow 1.3.1 aktuell) implementieren. Damit das Equipment verschiedener Hersteller miteinander funktioniert, veranstaltet die ONF Interoperabilitätstests – zuletzt fand ein solcher erfolgreich vor zwei Wochen statt.

Eine weitere Herausforderung ist, jene Softwarewerkzeuge zu bauen, die OpenFlow-Infrastrukturen mit Betriebsunterstützungssystemen (Operations Support System, OSS) und Business Support Systems (BSS) der Carrier sowie Enterprise-IT-Frameworks koppeln. Wir arbeiten bereits mit Carriern zusammen, um ihnen zu helfen, ein – wie wir es nennen – "OpenFlow substrate" für Carrier Services und existierende Management-Systeme auszuarbeiten.

Aber ein Großteil dieser Software muss noch geschrieben werden; das Schöne daran wird aber sein, dass diese Programme dann an individuelle Ansprüche einzelner Betreiber angepasst werden können – entweder von diesen selbst oder von dritten Dienstleistern. Mit immer individuelleren Anforderungen wird es wahrscheinlich auch einen fortwährenden Bedarf für innovative Softwareentwicklungen geben, die von aufstrebenden Anbietern bedient werden.

Auf keinen Fall muss die Software zwingend von den Herstellern der jeweiligen Netzwerksysteme kommen.

IP-Insider: Wenn jeder Betreiber seine eigene Software schreibt, ist das dann noch kosteneffizient?

Pitt: Das kann sogar sehr kosteneffizient sein – und es lässt sich mit einer Kosten-Nutzen-Analyse darlegen, ob man damit Geld sparen oder verdienen kann. Carrier können Software dabei auf verschiedenste Weise beziehen – das Spektrum reicht vom selbst programmierten Code über Auftragsanfertigungen bis zur standardisierten Massenware.

SDN kann Carriern helfen, die zwei folgenden Trends auszugleichen. Zum einen stagnieren Einnahmen trotz steigender Datenvolumen. Hier können Kosten per SDN gesenkt werden. Darüber hinaus bietet SDN die Möglichkeit, mit OTT-Anbietern (OTT = Over the Top) zu konkurrieren, selbst OTT-Dienste anzubieten und damit zusätzliche Umsätze zu generieren.

IP-Insider: Wo steht SDN heute?

Pitt: OpenFlow-Switches und -Controller sind bereits heute auf dem Markt, gleichermaßen Open-Source-Systeme als auch proprietäre Lösungen. Und es gibt eine Vielzahl von Switches verschiedener Anbieter. Dabei werden zwar sehr frühe Versionen des OpenFlow-Protokolls genutzt. Die befand Google aber schon für gut genug, um damit ein globales WAN zu implementieren, das alle Rechenzentren des Anbieters miteinander verbindet. Hierbei handelt es sich jetzt um ein 100-prozentiges OpenFlow-Netzwerk und eines der größten, produktiv genutzten Netze weltweit.

Bei der Control Plane über dem „OpenFlow substrate“ sehen wir derzeit beachtliche Innovationen bei Control Software, Managementwerkzeugen und virtuellen Appliances für die Layer 4-7. Als führende Kraft beobachtet die Open Networking Foundation, welche Werkzeuge, Schnittstellen und Datenmodelle das Ökosystem voran bringen – und wir sind uns sehr wohl darüber bewusst, wie stark sich von Gremien definierte Standards für die Softwarewelt von denen für die Netzwerkwelt unterscheiden. Unsere Aufgabe liegt darin, die beschriebenen Innovationen voranzutreiben.

IP-Insider: Was macht Sie sicher, dass ausgerechnet OpenFlow der Standard für SDN wird?

Pitt: Für den Standard spricht, dass er branchenweit umgesetzt wird. Ich kenne keinen einzigen Switch/Router-Anbieter, der nicht ein OpenFlow-Gerät entwickelt oder bereits fertig gestellt hat. Es gibt kein anderes – offenes oder auch proprietäres – Protokoll, das auch nur annähernd den Leistungsumfang von OpenFlow bietet.

IP-Insider: Für Netzbetreiber ist SDN sinnvoll, um sich mit neuen Services vom Wettbewerb zu unterscheiden. Was ist mit den Herstellern: Verlieren die mit OpenFlow nicht Alleinstellungsmerkmale?

Pitt: Hersteller haben es immer geschafft, sich vom Wettbewerb zu abzugrenzen – auch Ethernet-Switches sind nicht sonderlich spannend, unterscheiden sich aber dennoch voneinander. Switches werden sich auf das eigentliche Switching spezialisieren. Die Systeme werden sich in Sachen Kosten und Performance voneinander unterscheiden, beispielsweise bei Chipleistung und dem möglichen Grad einer Deep Packet Inspection.

Dennoch wird der wesentliche Wert nicht in den über das Netzwerk verstreuten Boxen liegen, sondern in der Control Software und in der raschen Weiterentwicklung von Switching- und Übertragungstechnologien; die können nun mit ihrer eigenen Geschwindigkeit voranschreiten und sind nicht mehr an anwendungsspezifische Appliances gebunden.

IP-Insider: Dennoch könnten auch proprietäre, herstellerspezifische Erweiterungen als Kaufargument für Hardware dienen und den Standard OpenFlow aufweichen...

Pitt: Der Standardisierungsprozess von OpenFlow berücksichtigt experimentelle oder proprietäre Erweiterungen; wenn die Funktionen ihren Nutzen für Kunden nachweisen, werden sie in die Standard-Familie integriert. Mit ihrem Modus Operandi begrüßt die ONF Rückmeldungen des Marktes und reagiert darauf schnell und agil.

Wir wollen Nutzer, Betreiber und Netzwerke bereits mit unserem Standard zufriedenzustellen. Unser Ziel ist, einen erfolgreichen kommerziellen Markt für SDN zu schaffen.

IP-Insider: Herr Pitt, vielen Dank für das Gespräch!

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