Správa a řízení datových sítí pomocí softwarově řízené sítě

Abstract

Rychle rostoucí počet zařízení připojených do sítě mění celkový charakter datového provozu, kde tradiční sítě naráží na své limity ve škálovatelnosti a flexibilitě. Celosvětový posun k automatizaci procesů a rychlejšímu nasazování služeb vede ke značnému rozšiřování softwarových technologií. Diplomová práce podrobně vysvětluje princip softwarově definovaných sítí, popisuje zásadní rozdíly oproti tradičním sítím, shrnuje vlastnosti, bezpečnostní problematiku, protokol OpenFlow, budoucí vize, přínos spojení s technologií NFV a poskytuje přehled SDN produktů pro podnikové sítě. Hlavní částí práce je analýza současných problémů při správě reálných datových sítí, kde jsem identifikoval celou řadu nápadů k automatizaci síťových procesů. Na základě této analýzy jsem vytvořil softwarový nástroj v programovacím jazyce Python. Vzniklý nástroj EasyPnP, v kombinaci s vybraným síťovým kontrolérem, usnadňuje proces hromadného přidávání nových či stávajících zařízení do sítě, šetří velké množství času a eliminuje chyby způsobené manuální instalací každého zařízení zvlášť. Zároveň slouží jako ukázka programovatelného přístupu k síťovým zařízením. Nástroj je primárně koncipován k vylepšení Plug and Play funkce SDN kontrolérů Cisco APIC-EM a Cisco DNA-C, avšak umožňuje modulární rozšíření pro síťové kontroléry jiných výrobců.

The fast-growing number of network devices changes the whole data traffic pattern and traditional networks reach their scalability and flexibility limits. The global automation and agility adoption leads to a significant software technologies expansion. This master thesis explains in detail the software defined networking principles, describes their essential differences from traditional networks, summarizes features, security issues, OpenFlow protocol, future visions, benefits of coexistence with the NFV technology and provides enterprise SDN products overview. The main part of the thesis comprises of an analysis of real network management problems, where a number of ideas for network process automation have been identified. Based on this analysis a software tool in Python programming language has been created. The EasyPnP tool together with a selected network controller simplifies the new or existing network devices mass deployment, saves a lot of time and eliminates human errors. It is useful example of programmable access to the network devices as well. This tool is primarily designed to enhance a Plug and Play function of the SDN controllers Cisco APIC-EM and Cisco DNA-C, however it allows modular extensions for third-party network controllers.