ما هي شبكة SD-WAN؟ التثبيت والمزايا

SD-WAN هو اختصار للشبكات المعرفة بالبرمجيات (SDN) في شبكة واسعة النطاق (WAN). تعمل SD-WAN على تبسيط إدارة وتشغيل شبكة WAN عن طريق فصل أجهزة الشبكة عن آلية التحكم. يشبه هذا المفهوم كيفية تطبيق الشبكات المعرفة بالبرمجيات لتقنية المحاكاة الافتراضية لتحسين إدارة مركز البيانات وتشغيله. باختصارSD1يمكننا كتابتها بالشكل .

أحد التطبيقات المهمة لـ SD-WAN هو السماح للشركات ببناء شبكات WAN ذات أداء أعلى باستخدام وصول إلى الإنترنت منخفض التكلفة ومتاح تجاريًا، مما يؤدي جزئيًا أو كليًا إلى استبدال تقنيات اتصال WAN الأكثر تكلفة مثل MPLS.

ملخص

تمكن شبكات WAN الشركات من توسيع شبكات الكمبيوتر عبر مسافات شاسعة، وربط المكاتب الفرعية البعيدة بمراكز البيانات وبعضها البعض، وتقديم التطبيقات والخدمات اللازمة لأداء وظائف الأعمال. نظرًا للقيود المادية التي يفرضها وقت الانتشار عبر مسافات كبيرة والحاجة إلى دمج مقدمي خدمات متعددين لتغطية المناطق الجغرافية العالمية (غالبًا عبر حدود الدولة)، تواجه شبكات WAN تحديات تشغيلية كبيرة، بما في ذلك ازدحام الشبكة وتباين زمن وصول الحزمة وفقدان الحزمة وحتى انقطاع الخدمة. وخاصة في بنيتناالصوت عبر بروتوكول الإنترنت, مؤتمر الفيديوإذا كانت هناك تطبيقات حديثة مثل التطبيقات الافتراضية وأجهزة سطح المكتب، فنحن بحاجة إلى زمن وصول منخفض. بالإضافة إلى ذلك، تتزايد متطلبات عرض النطاق الترددي للتطبيقات التي تحتوي على فيديو عالي الوضوح. بالإضافة إلى ذلك، قد يكون توسيع قدرة شبكة WAN أمرًا مكلفًا وصعبًا، مع وجود تحديات مرتبطة بإدارة الشبكة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.

تم تصميم منتجات SD-WAN لمعالجة مشكلات الشبكة هذه. وهذا يبسط عملية الإعداد لموظفي الفرع. قام منتدى MEF بتعريف بنية SD-WAN التي تتكون من SD-WAN Edge ووحدة تحكم SD-WAN ومنسق SD-WAN. SD-WAN Edge هي وظيفة شبكة فعلية أو افتراضية موجودة عبر موقع المكتب الفرعي/الإقليمي/الرئيسي للمؤسسة، ومركز البيانات، والأنظمة الأساسية السحابية العامة أو الخاصة. نشر منتدى MEF MEF 70، وهو أول معيار لخدمة SD-WAN يحدد الميزات الأساسية ومتطلبات الخدمة وسمات خدمة SD-WAN.

تدفقات التطبيقات هي حزم IP التي يتم تصنيفها لتحديد تطبيقات المستخدم أو مجموعات التطبيقات المرتبطة بها. 70 لكل MEF، تقوم SD-WAN Edge بتصنيف حزم IP الواردة في SD-WAN UNI (واجهة شبكة مستخدم SD-WAN)، وتحدد من خلال OSI Layer 2 مقابل الطبقة 7 تصنيف تدفق التطبيق الذي تنتمي إليه حزم IP، ثم تطبق سياسات لمنع تدفق التطبيق أو السماح بإعادة توجيه تدفقات التطبيق بناءً على توفر مسار إلى SD-WAN UNI الهدف على حافة SD-WAN البعيدة. وهذا يضمن أن أداء التطبيق يلبي اتفاقيات مستوى الخدمة (SLA).

تاريخ سدوان

كانت شبكات WAN حاسمة في تطوير تقنيات الشبكات بشكل عام وكانت لفترة طويلة أهم تطبيقات الشبكات لكل من التطبيقات العسكرية وتطبيقات المؤسسات. باعتبارها أحد العوامل الدافعة الرئيسية لتطوير تقنيات اتصالات البيانات، فقد أتاحت تقنيات اتصالات البيانات التغلب على قيود المسافة وتقصير الوقت اللازم لتبادل الرسائل مع الأطراف الأخرى.

سمحت تقنيات WAN القديمة بالاتصال عبر الدوائر التي تربط بين نقطتين طرفيتين أو أكثر. كانت التقنيات السابقة تدعم الاتصال من نقطة إلى نقطة عبر دائرة بطيئة السرعة، وعادة ما تكون بين موقعين ثابتين. مع تطور التكنولوجيا، أصبحت دوائر WAN أسرع وأكثر مرونة. الابتكارات مثل تبديل الدوائر والحزم (في شكل X.25، ATM، وبروتوكول الإنترنت اللاحق أو اتصالات تبديل الملصقات المتعددة البروتوكولات) سمحت للاتصالات بأن تصبح أكثر ديناميكية، وتدعم الشبكات المتنامية باستمرار.

إن الحاجة إلى الرقابة الصارمة والأمن وجودة الخدمة تعني أن الشركات متعددة الجنسيات كانت متحفظة للغاية في تأجير وتشغيل مهامها. فرضت اللوائح الوطنية قيودًا على الشركات التي يمكنها تقديم الخدمات المحلية في كل بلد. وفي الواقع، كانت هناك حاجة إلى ترتيبات معقدة لإنشاء شبكات عالمية. لقد تغير كل هذا مع نمو الإنترنت، الذي سمح للكيانات في جميع أنحاء العالم بالاتصال. ومع ذلك، في السنوات الأولى، لم تكن الطبيعة غير الخاضعة للرقابة للإنترنت تعتبر كافية أو آمنة لاستخدام الشركات الخاصة.

وبغض النظر عن المخاوف الأمنية، أصبح الاتصال بالإنترنت أمرًا ضروريًا لدرجة أن كل مكتب فرعي يحتاج إلى الوصول إلى الإنترنت. في البداية، وبسبب المخاوف الأمنية، استمر إجراء الاتصالات الخاصة عبر الشبكة الواسعة، وانتقلت الاتصالات مع المنظمات الأخرى (بما في ذلك العملاء والشركاء) إلى الإنترنت.

مع اتساع نطاق الوصول إلى الإنترنت ونضجها، بدأت الشركات في تقييم كيفية الاستفادة منها في اتصالات الشركات الخاصة. في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، أصبح تسليم التطبيقات عبر شبكة WAN موضوعًا مهمًا للبحث والابتكار في مجال الأعمال. على مدار العقد التالي، أتاحت القدرة الحاسوبية المتزايدة بناء أجهزة قائمة على البرمجيات يمكنها تحليل حركة المرور واتخاذ قرارات مستنيرة في الوقت الفعلي، مما أتاح إنشاء شبكات متراكبة واسعة النطاق عبر الإنترنت العامة يمكنها تكرار جميع وظائف شبكات WAN القديمة بجزء صغير من التكلفة.

تجمع شبكة SD-WAN بين العديد من التقنيات لإنشاء شبكات خاصة كاملة مع القدرة على مشاركة النطاق الترددي للشبكة ديناميكيًا بين المنافذ. تشمل التحسينات الإضافية وحدات تحكم مركزية، والتزويد بدون لمس، والتحليلات المتكاملة وتوفير الدوائر عند الطلب، وبعض معلومات الشبكة المتوفرة في السحابة، وإدارة السياسات المركزية والأمن. بدأت منشورات الشبكة باستخدام مصطلح SD-WAN لوصف اتجاه الشبكات الجديد هذا في أوائل عام 2014.

حددت شركة الأبحاث Gartner شبكة SD-WAN بأنها تحتوي على أربع ميزات ضرورية:

• يجب أن يدعم أنواع اتصال متعددة، مثل MPLS، أو Last Mile Fiber Optic Network، أو من خلال الشبكات الخلوية عالية السرعة مثل 4G LTE وتقنيات 5G اللاسلكية.
• يجب أن يكون قادرًا على تحديد المسار الديناميكي لأغراض مشاركة التحميل والمتانة.
• واجهة بسيطة يسهل تكوينها وإدارتها.
• القدرة على دعم شبكات VPN وخدمات الجهات الخارجية مثل وحدات تحكم تحسين شبكة WAN وجدران الحماية وبوابات الويب.

يمكن أن تكون منتجات SD-WAN عبارة عن أجهزة مادية فقط، ولكن هناك أيضًا حلول قائمة على البرامج.

ميزات SD-WAN

تتضمن ميزات شبكات SD-WAN المرونة وجودة الخدمة (QoS) والأمان والأداء والإدارة المبسطة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.

مرونة

تعمل شبكة SD-WAN المرنة على تقليل وقت توقف الشبكة. لكي تكون التكنولوجيا مرنة، يجب أن تتيح الكشف في الوقت الفعلي عن حالات انقطاع الخدمة وتجاوز الفشل التلقائي (تجاوز الفشل) للاتصالات العاملة.

جودة الخدمة

تدعم تقنية SD-WAN جودة الخدمة من خلال الوعي بمستوى التطبيق وتعطي الأولوية لعرض النطاق الترددي للتطبيقات الأكثر أهمية.

حماية

باستخدام SD-WAN، يمكنك عادةً تأمينها باستخدام IPsec، وهو أحد أسس أمان WAN.

تحسين التطبيق

باستخدام التخزين المؤقت، يمكن لشبكات SD-WAN تحسين تسليم التطبيقات وتخزين المعلومات التي تم الوصول إليها مؤخرًا في الذاكرة لتسريع الوصول إليها في المستقبل.

خيارات النشر

تتوفر معظم منتجات SD-WAN كأجهزة تم تكوينها مسبقًا ويتم نشرها على حافة الشبكة في مراكز البيانات والمكاتب الفرعية والمواقع البعيدة الأخرى. هناك أيضًا أجهزة افتراضية يمكن تشغيلها على أجهزة الشبكة الحالية، أو يمكن نشر الجهاز كجهاز افتراضي على السحابة في بيئات مثل Amazon Web Services (AWS)، أو الاتصالات الموحدة كخدمة (UCaaS)، أو البرامج كخدمة (SaaS). يتيح ذلك للمؤسسات الاستفادة من خدمات SD-WAN عند ترحيل تسليم التطبيقات من خوادم المؤسسة إلى الخدمات المستندة إلى السحابة مثل Salesforce.com وتطبيقات Google.

الإدارة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها

في هذه المنتجات، كما هو الحال في أجهزة الشبكة الأخرى، تُفضل واجهات المستخدم الرسومية (GUI) على إدارة واجهة سطر الأوامر (CLI). تتضمن ميزات الإدارة المفيدة الأخرى اختيار المسار التلقائي، والقدرة على تكوين كل جهاز نهائي مركزيًا عن طريق دفع تغييرات التكوين، وحتى نهج الشبكة الحقيقي المحدد بالبرمجيات الذي يسمح بتكوين جميع الأجهزة والأجهزة الافتراضية مركزيًا بناءً على احتياجات التطبيق بدلاً من الأجهزة الأساسية.

هندسة المرور على الانترنت

من خلال نظرة عامة على حالة الشبكة، يمكن لوحدة التحكم التي تدير SD-WAN إجراء هندسة مرورية دقيقة وقابلة للتكيف من خلال تعيين طلبات نقل جديدة بناءً على الاستخدام الحالي للموارد (الروابط). على سبيل المثال، يمكن تحقيق ذلك عن طريق حساب معدلات الإرسال مركزيًا في وحدة التحكم وتحديد المعدل عند المرسلين (نقاط النهاية) بناءً على هذه المعدلات.

تحسين SD-WAN وWAN

هناك بعض أوجه التشابه بين تحسين SD-WAN وWAN، وهو الاسم العام الذي يطلق على التقنيات المستخدمة لزيادة كفاءة نقل البيانات بين شبكات WAN. الهدف من كل منها هو تسريع تسليم التطبيقات بين الفروع ومراكز البيانات، لكن تقنية SD-WAN تركز بشكل خاص على توفير التكاليف والكفاءة من خلال السماح لاتصالات الشبكة منخفضة التكلفة بأداء عمل الخطوط المؤجرة الأكثر تكلفة، بينما تركز تقنية WAN Optimization على تحسين تسليم الحزم.

تحسين الشبكة الواسعةباستخدام تقنيات المحاكاة الافتراضية التي تساعد في التحكم في حركة المرور، تسمح شبكة SD-WAN بعرض النطاق الترددي للشبكة بالنمو أو التقلص ديناميكيًا حسب الحاجة. يمكنك أيضًا استخدام تقنية SD-WAN وتحسين شبكة WAN بشكل منفصل أو معًا. يقوم بعض بائعي SD-WAN بإضافة ميزات تحسين WAN إلى منتجاتهم.

أجهزة توجيه حافة WAN (أجهزة توجيه الحافة)

جهاز توجيه WAN edge هو جهاز يقوم بتوجيه حزم البيانات بين مواقع WAN المختلفة ويوفر وصول المؤسسة إلى شبكة الناقل. ستوفر عليك هياكل SD-WAN مشكلة إدارة أجهزة توجيه حافة WAN الموجودة عن طريق تقليل الاعتماد على بروتوكولات التوجيه.

SD-WAN والشبكة الواسعة الهجينة

تشبه شبكات SD-WAN المهام الهجينة، وفي بعض الأحيان يتم استخدام المصطلحات بالتبادل، ولكنها ليست متماثلة. تتكون شبكة WAN المختلطة من أنواع اتصال مختلفة وقد تحتوي على مكون شبكة معرفة برمجيًا (SDN)، ولكنها لا تحتاج إلى ذلك.

SD-WAN مقابل MPLS

توفر شبكة SD-WAN المستندة إلى السحابة ميزات متقدمة مثل الأمان المحسن والسحابة السلسة ودعم مستخدمي الأجهزة المحمولة التي تأتي بشكل طبيعي من استخدام البنية التحتية السحابية. ونتيجة لذلك، يمكن أن تحل تقنية SD-WAN المستندة إلى السحابة محل MPLS. ويمكنه تمكين المؤسسات من تحرير الموارد وبناء قدرات جديدة بمجرد ربطها باستثمارات شبكة WAN الخاصة بها.

نظرة عامة تناقش ثلاثة أسباب نموذجية لمقارنة MPLS بـ SD-WAN. لا سيما حيث يجب على فرق تكنولوجيا المعلومات الحفاظ على MPLS بسبب الالتزامات التعاقدية وانتقال المؤسسة من MPLS إلى شبكة WAN SD المستندة إلى الإنترنت.