REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.10042605
Felipe Fernando Alves Valente
Ivon Wilson Da Silva Júnior
RESUMO
Este artigo explora as tecnologias de Redes Definidas por Software (SDN), abordando a compreensão aprofundada das arquiteturas dos controladores SDN e sua relevância no gerenciamento de redes. Além disso, são discutidos os desafios críticos enfrentados na implementação das SDN, tanto na migração quanto na integração com infraestruturas existentes. O artigo também examina as aplicações atuais e as tendências futuras das SDN, especialmente em redes corporativas e provedores de serviços.
Palavras-chave: Redes Definidas por Software, SDN, controlador SDN, gerenciamento de rede, migração, integração, aplicações, tendências, redes corporativas, provedores de serviços.
ABSTRACT
This article delves into Software-Defined Networking (SDN) technologies, focusing on a thorough understanding of SDN controller architectures and their significance in network management. It also discusses the critical challenges in SDN implementation, encompassing migration and integration challenges with existing infrastructures. Furthermore, the article explores current applications and future trends of SDN, particularly in corporate networks and service providers.
Keywords: Software-Defined Networking, SDN, SDN controller, network management, migration, integration, applications, trends, corporate networks, service providers.
1. INTRODUÇÃO
Atualmente, vivemos uma era da tecnologia caracterizada por um crescimento e evolução vertiginosos. Neste cenário, as Redes Definidas por Software (SDN – Software- defined networking) emergiram como uma abordagem de notável inovação e grande promessa no campo das redes de computadores. Isso aconteceu porque os sistemas tradicionais estavam de certa maneira “encalhados” quando se tratava de dar conta das demandas cada vez maiores dos dias de hoje. A ideia principal por trás dessa tecnologia é um modo de criar uma forma de construir redes, tipo uma estrutura recente, na qual é separada a parte que administra os processos (o controle) da parte que faz as coisas (os dados). Isso resulta em uma maior maleabilidade, capacidade de expansão e uma centralização mais efetiva do controle das operações (KREUTZ, Diego et al., 2015).
A intenção deste artigo é aprofundar em uma análise das tecnologias de redes definidas por software (SDN) e explorar os seus pontos fortes e desafios no contexto das redes de computadores. O principal objetivo é entender em detalhes o impacto e o potencial dessa abordagem e examinar sua aplicação prática em diferentes domínios.
As redes definidas por software são uma abordagem inovadora para redes de computadores que oferecem uma nova perspectiva sobre controle e gerenciamento de redes. SDN é definido como uma arquitetura que abstrai diferentes camadas de uma rede, tornando-a mais ágil e flexível (SILVA, A. C.M et al., 2019). Nas redes de computadores tradicionais, os hosts são interconectados por switches e roteadores, que fornecem encaminhamento e roteamento de dados. No entanto, com SDN, o plano de controle é separado do plano de dados, permitindo o controle centralizado e a programabilidade da rede. Essa separação dos planos de controle e dados é um conceito fundamental em SDN e permite que os administradores de rede tenham um controle mais granular sobre o tráfego e a configuração da rede.
Os principais componentes da arquitetura SDN incluem o controlador, switches e interfaces de programação de aplicativos (APIs). O controlador atua como o cérebro da rede, gerenciando e controlando o fluxo de tráfego. Ele se comunica com os switches, que são responsáveis por encaminhar os pacotes com base nas instruções recebidas do controlador. As API’s fornecem uma maneira de aplicativos e serviços interagirem com a infraestrutura SDN, permitindo o desenvolvimento de aplicativos de rede inovadores (RODRIGUES, Tiago et al., 2014).
Um dos principais recursos das SDNs é o controle e o gerenciamento centralizados. Com o advento do SDN, Ele concentra toda a inteligência da rede em um único ponto, fornecendo uma visão abrangente e holística da configuração e atividades que ocorrem em toda a infraestrutura (BOBBA, Rakesh et al., 2014). Essa centralização do controle traz consigo um poderoso impacto, conferindo aos administradores de rede uma visibilidade ímpar e um controle sem precedentes, resultando em uma notável melhoria no gerenciamento da rede e na capacidade de solucionar problemas de forma mais eficaz.
Outro princípio importante do SDN é a separação do plano de controle e plano de dados. Nas arquiteturas de rede tradicionais, tem essa parte chamada de “plano de controle”, que é tipo o cérebro que decide para onde as coisas devem ir. Então tem o “plano de dados”, que é como o carregador que leva os pacotes de informação de um lado para o outro. Só que com a SDN, Ocorre uma divisão nesses dois planos. Ou seja, o cérebro e o carregador não são mais tão unidos assim. Isso faz as coisas ficarem mais flexíveis e dá mais espaço para escalabilidade. O plano de controle é centralizado, tomando decisões sobre como os dados são encaminhados, enquanto o plano de dados se concentra apenas no encaminhamento de pacotes (SCHIFF, L. et al., 2016). Essa separação faz com que a administração da rede fique bem mais eficaz e torna mais simples colocar em prática novas regras e jeitos de funcionar da rede.
A estrutura básica do SDN é dividida em três pedaços principais: a base de tudo, que é a infraestrutura, o controlador que manda nas coisas e a camada de aplicativos, onde os processos são executados de fato. A infraestrutura contém dispositivos de rede, tais como roteadores e switches, no qual o controlador SDN gerencia e controla. O controlador toma decisões e direciona o tráfego a partir das instruções recebidas das aplicações. A camada de aplicação consiste em vários aplicativos e serviços que utilizam a infraestrutura SDN para fornecer funcionalidade de rede (RODRIGUES, Cristiane et al., 2015). Essa separação dos planos de controle e dados, juntamente com o controle centralizado fornecido pelo controlador SDN, permite maior flexibilidade, escalabilidade e programabilidade no gerenciamento de redes.
2. Tecnologias de SDN
A tecnologia de SDN abstrai as diferentes camadas de uma rede, tornando-a mais ágil e flexível. O SDN separa o plano de controle do plano de dados, permitindo o controle e gerenciamento de rede centralizados. Um dos principais protocolos usados é o protocolo OpenFlow. Esse protocolo é responsável pela implementação atual do SDN e fornece uma maneira padronizada para o controlador se comunicar com os dispositivos de rede (RODRIGUES, Tiago et al., 2014). Este protocolo permite que o controlador programe o comportamento de encaminhamento dos switches, permitindo um gerenciamento de rede dinâmico e eficiente. O OpenFlow tem sido amplamente adotado e é considerado um dos principais protocolos no ecossistema SDN.
Figura 1: Visão geral da arquitetura OpenFlow
Fonte: Adaptaçãode Mehra, Maurya e Tiwari (2019)
Além do OpenFlow, tem mais alguns protocolos importantes que são utilizados no SDN, como o NETCONF e o YANG. O NETCONF é o modo de administrar as redes, no qual é possível configurar, monitorar e cuidar dos aparelhos que fazem a rede funcionar através do gerenciamento de dispositivos de redes. É uma maneira padronizada e eficiente, sendo assim, qualquer administrador de rede pode entender e interagir, não importando de qual empresa os aparelhos são. YANG, por outro lado, é uma linguagem de modelagem de dados usada para descrever a estrutura e semântica da configuração de rede e dados de estado (MUÑOZ, R. et al., 2019). Ele fornece uma linguagem comum para dispositivos de rede e controladores trocarem informações. Juntos, NETCONF e YANG permitem a automação e orquestração de operações de rede em ambientes SDN.
Figura 2: NETCONF e YANG
Fonte: Autor
Para facilitar o gerenciamento e controle de redes SDN, os controladores SDN desempenham um papel importante. As arquiteturas do controlador SDN variam, mas geralmente consistem em um plano de controle, um plano de gerenciamento e um plano de aplicação. O plano de controle é responsável por tomar decisões e programar os dispositivos de rede com base nas instruções recebidas dos aplicativos. O plano de gerenciamento lida com tarefas como descoberta de dispositivos, descoberta de topologia e monitoramento de rede. O plano de aplicação consiste em várias aplicações que utilizam os recursos da rede e fornecem serviços (REZENDE, J. et al., 2019). Os controladores SDN são como o cérebro central, onde dá para tomar decisões e botar em prática regras que afetam a rede toda. Eles são importantes pois ajudam a deixar a administração da rede mais fácil e ainda melhoram como a rede funciona em ambientes SDN. É como se eles fossem a chave para fazer tudo isso acontecer da forma certa, simples e com melhor desempenho.
2.1. Compreensão aprofundada da arquitetura do controlador SDN
Os controladores SDN desempenham um papel importante no gerenciamento de rede nas redes definidas por software. Os controladores são como uma inteligência central da rede, proporcionando um ponto de controle centralizado para gerenciar e organizar os recursos da rede. Eles são responsáveis por coletar informações relacionadas ao estado da rede, como o fluxo de tráfego e topologia. A partir daí, eles tomam decisões sobre como gerenciar e configurar dispositivos de rede (MUÑOZ, R. et al., 2019). Ao abstrair o plano de controle do plano de dados, os controladores SDN permitem que os administradores de rede tenham uma visão holística da rede e façam alterações ou otimizações de maneira mais eficiente e flexível.
Figura 3: A arquitetura de uma SDN
Fonte: Adaptada de Gomes e tal. (2015)
As arquiteturas do Controlador SDN podem ser categorizadas em dois tipos principais: centralizadas e distribuídas. Em uma arquitetura centralizada, há apenas um controlador que gerencia toda a rede. Basicamente é uma visão unificada da rede, tornando mais fácil as tarefas de gerenciar a rede. Agora, quando é algo mais distribuído, são vários controladores trabalhando em equipe para cuidar de partes diferentes da rede (RODRIGUES, Tiago et al., 2014). Essa abordagem pode fornecer melhor escalabilidade e tolerância a falhas, pois a carga de trabalho é distribuída entre vários controladores. No entanto, também apresenta desafios em termos de coordenação e sincronização entre os controladores.
Os controladores SDN consistem em vários módulos, cada um com sua própria funcionalidade. Esses módulos incluem a interface Southbound, a interface Northbound e a camada de aplicação. A interface Southbound, como OpenFlow, é responsável por se comunicar com dispositivos de rede e configurar seu comportamento. A interface Northbound permite a comunicação entre o controlador e aplicações de nível superior, possibilitando o desenvolvimento de aplicações e serviços de gerenciamento de rede. A camada de aplicação hospeda vários aplicativos que aproveitam os recursos do controlador SDN para executar tarefas como engenharia de tráfego, segurança e balanceamento de carga (LOPES, Felipe A. et al., 2015). Compreendendo os diferentes módulos e suas funcionalidades, os administradores de rede podem utilizar efetivamente os controladores SDN para gerenciar e otimizar suas redes.
2.2. Importância das tecnologias SDN no gerenciamento de rede
As tecnologias de redes definida por software (SDN) vem se tornando mais importante na administração de redes, principalmente porque elas têm essa habilidade de serem bem flexíveis e se adaptarem bem a situações diferentes, possuindo assim maior escalabilidade. Nas redes tradicionais, isso é mais complicado porque elas dependem de alguns protocolos que são complexos e difíceis de gerenciar na hora de fazer mudanças nas configurações. Em contraste, o SDN abstrai diferentes camadas de uma rede, permitindo agilidade e flexibilidade no gerenciamento da rede. O desenvolvimento de tecnologias SDN revolucionou as arquiteturas de rede, permitindo operações de rede mais eficientes e adaptáveis. Ao desacoplar o plano de controle do plano de dados, o SDN permite gerenciamento e programabilidade centralizados, simplificando as tarefas de gerenciamento de rede e reduzindo custos operacionais (DE PAIVA NETO, Emídio et al., 2019). Essa flexibilidade e escalabilidade fornecidas pelas tecnologias SDN as tornam um componente essencial no gerenciamento de rede moderno.
As tecnologias SDN também têm um impacto significativo na segurança e no desempenho da rede. A SDN aborda esses desafios fornecendo controle centralizado e programabilidade, melhorar a segurança da rede e deixar tudo funcionando melhor (LEAL, Rodrigo et al., 2015). O que ela faz é trazer o controle centralizado para um lugar só e proporciona uma maneira de programar unificada para diversos elementos da rede, como roteadores, switches, firewalls. o que acaba melhorando a segurança e o desempenho da rede. Também possui relevância quando relacionada a Internet das Coisas (IoT). A SDN unifica isso de uma maneira que faz os aparelhos da IoT e a rede trabalharem mutuamente. Isso deixa o gerenciamento da rede eficiente e seguro. As tecnologias SDN permitem aos administradores da rede criarem políticas de segurança, monitorar o tráfego de rede, até detectar ameaças de segurança e responder de uma forma mais rápida e eficaz (Gubbi, J et al., 2013). Então SDN possui grande utilidade para melhorar a segurança e a performance da rede.
Figura 4: Fatiamento de rede
Fonte: Adaptada de GSMA (2017,online)
As tecnologias SDN encontraram inúmeros casos de uso e aplicações do mundo real em vários setores, quando relacionamos com a tecnologia 5G, a baixa latência junto de uma alta confiabilidade são importantes para integrar sistemas de produção e melhorar a eficiência de fabricas, pois torna possível uma comunicação em tempo real e automação facilitando as operações, monitoramentos e manutenções preventivas. No cenário automotivo, as SDNs junto ao 5g atua na comunicação direta de veículos autônomos maneira rápida, possibilitando uma melhor resposta para situações de tráfego, maior segurança e melhor coordenação. Em serviços públicos essências como energia, água, trânsito, pode ser utilizado para melhorar a eficiência devido a monitoração em tempo real, assim podendo tomar decisões de maneira mais assertivas baseados em informações obtidas de maneira confiável e rápida assim otimizando as operações. O SDN mostrou que tem muito a oferecer, não importa se é em data centers ou no mundo das telecomunicações, para fazer as coisas ficarem mais inteligentes na rede e distribuir os recursos do jeito certo. Nos data centers, ele torna possível usar os recursos da rede de maneira eficaz, o que ajuda a aumentar a capacidade e diminuir os gastos operacionais. Também ajuda a criar redes virtuais, várias dentro de uma infraestrutura de rede física. Nas telecomunicações, SDN tem um papel importante na eficiência, como criar fatiamentos de rede para redes 5G, que permitem a criação de redes virtuais isoladas e dedicadas, dentro de uma infraestrutura de uma rede, cada fatia é otimizada para atender aos requisitos específicos de um serviço, aplicação ou grupo de usuários (FERREIRA, et al., 2018)
3. Desafios na Implementação de SDN
A segurança pode ser um grande problema ao implementar SDN. Aderir a medidas de segurança adequadas é importante para proteger a infraestrutura de rede e aos dados. Isso inclui autenticação e autorização do usuário, criptografia e monitoramento de rede. A arquitetura SDN possui vulnerabilidades que podem ser utilizadas por indivíduos com má intenção. Então é essencial abordar essas questões de segurança. Propor uma segurança dos ambientes SDN é importante para evitar acessos não autorizados, violações de dados e interrupções de rede (ATHANAZIO, V. C., 2017).
A interoperabilidade é outro desafio significativo na implementação de SDN, que proporciona uma infraestrutura de rede mais flexível e programável, mas alcançar a interoperabilidade entre diferentes soluções, que pode ser complexo.
Questões de complexidade também representam desafios na implementação de SDN. SDN abstrai a complexidade dos componentes de rede e automatiza os mecanismos de comutação e roteamento. No entanto, gerenciar e configurar ambientes SDN ainda pode ser complexo, especialmente ao integrar com infraestruturas de rede existentes. A migração de abordagens de rede tradicionais para SDN requer planejamento cuidadoso e consideração da infraestrutura de rede, aplicativos e serviços existentes (CENTENO, Paulo Vieira et al., 2016). Simplificar a implantação e o gerenciamento de soluções SDN é importante para garantir implementação e adoção bem-sucedidas.
3.1. Análise dos desafios de migração na adoção de SDNs
Para aderir a SDN primeiro temos que compreender a infraestrutura de rede existente, antes de migrar, as organizações precisam ter uma boa noção de sua arquitetura de rede atual, incluindo hardware, software e protocolos em vigor. Esse entendimento é importante para que seja possível planejar e executar um processo de migração sem falhas. Ele permite que as organizações identifiquem possíveis problemas de compatibilidade e determinem as etapas necessárias para integrar a tecnologia SDN em sua infraestrutura existente.
Planejar e executar o processo é outro desafio significativo na adoção de SDNs. As organizações precisam desenvolver um plano de migração abrangente que descreva as etapas, cronogramas e recursos necessários para uma transição suave. Esse plano deve incluir considerações sobre tempo de inatividade da rede, migração de dados e treinamento para a equipe de TI (BARBOSA, Renan Rodrigo., 2018). Planejamento e execução adequados são essenciais para minimizar interrupções nas operações de rede e garantir uma operação bem-sucedida.
Superar problemas de compatibilidade durante a migração é um desafio comum enfrentado por organizações que adotam SDNs. Geralmente exigem interoperabilidade com dispositivos e protocolos de rede existentes, o que pode ser complexo e desafiador de alcançar as organizações podem encontrar problemas como hardware ou software incompatível, configurações de rede conflitantes ou limitações em sistemas legados. Resolver esses problemas de compatibilidade requer uma análise cuidadosa, solução de problemas e possível implementação de soluções ou atualizações adicionais (SOUZA, R. M., 2018). Ao enfrentar esses desafios, as organizações podem integrar com sucesso a tecnologia SDN em sua infraestrutura de rede existente.
3.2. Desafios de integração com infraestruturas de rede existentes
Um dos maiores problemas quando se trata de implementar SDNs é a integração do SDN com sistemas legados. Muitas organizações possuem infraestruturas de rede existentes que foram montadas ao longo do tempo e pode ocorrer de não ser compatíveis com as tecnologias SDN. Isso pode criar dificuldades na incorporação perfeita de SDN ao ambiente de rede existente (BARBOSA, Renan Rodrigo., 2018).
Outro desafio de integração é garantir uma comunicação perfeita entre SDN e redes tradicionais. As SDNs trazem uma nova forma de gerenciamento e controle da rede, que pode não ser facilmente compreendida ou suportada por dispositivos e protocolos de rede tradicionais. É importante estabelecer canais de comunicação eficazes entre os controladores SDN e a infraestrutura de rede existente, assim garantindo uma operação tranquila e evitando interrupções. Isso pode envolver a implementação de mecanismos de tradução ou gateways para preencher a lacuna entre SDN e redes tradicionais.
Gerenciar e otimizar o ambiente de rede híbrida também é um desafio significativo ao integrar SDN com infraestruturas existentes. Em muitos casos, as organizações optam por adotar uma abordagem híbrida, onde SDN e redes tradicionais coexistem. Esse ambiente de rede híbrida requer um gerenciamento cuidadoso para garantir desempenho e alocação de recursos ideais (ARISTIDES, C. R. S., 2021). É necessário levar em consideração fatores como balanceamento de carga, roteamento de tráfego e segurança de rede ao operar em um ambiente híbrido. O monitoramento de forma contínua e resolver problemas ficam mais complexos em um ambiente de rede híbrido. Portanto, as organizações precisam investir em treinamento e recursos para gerenciar e otimizar com eficácia o ambiente de rede híbrida.
4. Aplicações e tendencias futuras
As SDNs encontraram ampla aplicação em data centers, revolucionando a maneira como as redes são gerenciadas e operadas. Uma das principais vantagens dos SDNs em data centers é o controle e gerenciamento de rede centralizados. Com SDNs, o plano de controle é desacoplado do plano de dados, permitindo o controle centralizado e o gerenciamento da rede. Esse controle centralizado permite que os administradores configurem, monitorem e gerenciem facilmente a rede, levando a maior eficiência e flexibilidade nas operações do data center. Além disso, fornecem recursos de automação, permitindo o provisionamento dinâmico e configuração de recursos de rede, reduzindo a intervenção manual e simplificando as operações de rede.
Outra aplicação de SDNs em data centers é a otimização e alocação dinâmica de recursos. Permitem a alocação eficiente de recursos de rede com base em demandas em tempo real e padrões de tráfego. Quando as SDNs começam a ajustar dinamicamente recursos na rede, como a largura de banda e o roteamento, basicamente podem otimizar o uso de rede e desempenho do data center. E essa alocação dinâmica dos recursos faz com que os aplicativos mais importantes recebam os recursos que precisam, o que faz a rede no geral funcionar melhor. Também permitem criar várias redes virtuais dentro de uma rede física, melhorando mais a utilização de recursos e sua escalabilidade (ANDRIOLI, Leandro et al., 2017).
SDNs também oferecem segurança e recursos de monitoramento nos data centers. Com os controladores no comando, os administradores da rede têm uma visão mais nítida e maior controle no tráfego. Isso facilita para criar políticas de segurança e monitorar melhor as atividades da rede. Os SDNs facilitam a aplicação de um controle de acesso a rede e separar o tráfego em partes, o que diminui as chances de ser atacado e deixa a rede mais segura. As SDNs conseguem juntar aplicativos e serviços de segurança na própria estrutura da rede, o que faz com que os jeitos de detectar e parar ameaças sejam ainda melhores (MARCUSSO, D. B., 2017). Tudo isso faz parte de um jeito mais preventivo de lidar com a segurança da rede, o que ajuda muito os data centers a manterem seus dados importantes ou até mesmo confidenciais protegidos contra ameaças, pois é algo muito importante, tendo em vista que os dados são os ativos mais valiosos de uma empresa, problemas relacionados à confiabilidade, integridade e o acesso desses dados, pode gerar um enorme prejuízo, por isso, por serem responsáveis por fazer aquela instituição funcionar.
4.1. SDN em Redes Corporativas
Nas redes usadas pelas empresas, implementar SDNs proporciona algumas vantagens que auxiliam em deixar o controle e a organização da rede mais simples. Possibilitam a centralização do controle da rede, então facilita para quem administra a rede realizar configurações e gerenciar a infraestrutura da rede. Com um controlador central, as políticas e configurações da rede podem ser aplicadas de um jeito igual para toda a rede, o que diminui a complexidade e agiliza o tempo que levaria para lidar com tarefas da administração da rede. essa centralização também dá espaço para automatizar a distribuição de recursos e fazer mudanças nas configurações. E é isso que faz a rede funcionar melhor e diminui a chance de erros humanos (RECHIA, F. S., 2014). Para completar, as SDNs possibilitam a capacidade de programar e personalizar como a rede vai se comportar, mas tudo isso usando software. Isso quer dizer que a rede se adapta melhor e consegue atender as necessidades específicas da empresa.
Uma das maiores vantagens dos SDNs nas redes usadas pelas empresas é que eles trazem uma visão mais nítida da rede e um controle. Com as SDNs, os administradores que cuidam da rede podem ver em tempo real o tráfego que está acontecendo, o que ajuda bastante a achar e resolver problemas de desempenho de um jeito mais rápido e eficaz. O controlador centralizado faz com que dê para controlar o que de fato é relevante, o que possibilita criar regras para priorizar alguns tipos de tráfego, permitindo a implementação de políticas de qualidade de serviço (QoS) e priorização de tráfego (MOLINOS, D. N. et al., 2022). Isso garante que aplicativos e serviços importantes recebam os recursos que precisam, o que melhora o jeito que a rede funciona e a experiência do usuário. Ao desacoplar o plano de controle do plano de dados, o SDN permite a alocação dinâmica e o gerenciamento de recursos de rede com base nas necessidades de ambientes virtualizados (RECHIA, F. S., 2014). Essa flexibilidade permite a implantação e dimensionamento eficientes de máquinas virtuais e aplicativos, levando a uma melhor utilização de recursos e economia de custos. Além disso, as SDN tornam mais simples a união de redes empresariais com os provedores de serviços em nuvem. Isso faz com que a conexão e a movimentação de tarefas entre ambientes locais e em nuvem aconteçam sem problemas (MARTÍNEZ, et al., 2018). Essa união melhora a velocidade e a capacidade de expandir das redes empresariais, atendendo às demandas cada vez maiores das empresas modernas, que estão operando em um contexto cada vez mais focado na nuvem para se manterem competitivas diante do mercado.
4.2. SDN em provedores de serviços
Dentro da realidade dos provedores de serviços, o conceito de Software Defined Networking traz um monte de vantagens que fazem a rede ficar mais expansível e a administração da rede bem mais flexível. As SDNs permitem que os provedores de serviços ajustem os recursos da rede de acordo com a demanda, o que quer dizer que eles podem aumentar ou diminuir a rede conforme necessitarem (RODRIGUES, Tiago et al., 2014). Esse modo de gerenciar os recursos garante que os provedores de serviços consigam dar conta das necessidades que sempre estão em mudança entre seus clientes, sem ter que fazer configurações manuais complicadas e demoradas. Além disso, as SDNs possibilitam os provedores de serviços incluírem novos serviços e tecnologias na rede de uma forma fácil, o que acaba fazendo a rede crescer mais (SILVA, A. C.M et al., 2019). Essa flexibilidade em implantar novos serviços faz com que os provedores de serviços consigam responder rápido as demandas do mercado e oferecer soluções inovadoras para os seus clientes. Além disso, facilitam a integração dos serviços da rede com outras sistemas de tecnologia da informação. Isso deixa os provedores de serviços capazes de oferecer serviços com alguns diferenciais e se destacar no mercado. De maneira ampla, a adoção das SDNs nas infraestruturas dos provedores de serviços proporciona uma série de benefícios notáveis. Dentre esses ganhos destacam-se a expansão da capacidade da rede, aprimorada flexibilidade, otimização do gerenciamento do tráfego e uma abordagem expedita para a introdução de novos serviços. Isso, por sua vez, fomenta um ambiente propício à inovação e capacita os provedores de serviços a oferecerem um serviço superior aos seus clientes. É importante ressaltar que a adaptabilidade flexível intrínseca, possuem uma utilidade notável em setores que demandam arquiteturas de rede dinâmicas e passíveis de expansão substancial. Esse atributo, por conseguinte, apresenta particular relevância em âmbitos como a computação em nuvem, as telecomunicações e os centros de processamento de dados, onde a natureza em constante evolução desses ecossistemas exige soluções ágeis e progressistas. (MARTÍNEZ, et al., 2018). Além disso, as SDN oferecem recursos aprimorados de segurança, permitindo que as organizações implementem medidas sólidas de segurança e mitiguem ameaças potenciais.
A implementação dos SDN não fica restrita a setores específicos, mas tem a capacidade de trazer uma transformação nas redes de diversos setores. Para as pequenas e médias empresas, as SDN oferecem uma abordagem que é flexível e que pode crescer conforme a necessidade, sem que seja necessário fazer mudanças enormes na estrutura. Já no campo educacional, as SDN trazem oportunidades para maneiras novas e inovadoras de ensino e aprendizado, além de ajudar a administrar melhor as redes em escolas e universidades. SDN possui um papel chave em criar as redes do futuro, que vão oferecer todo tipo de serviço, como voz, dados e vídeo. À medida que continuam a evoluir, a expectativa é que cada vez mais áreas adotem essa tecnologia, trazendo avanços bem significativos nas capacidades das redes (SOUZA, Felipe et al., 2017).
4.3. Perspectivas futuras e tendências das SDN
O futuro das redes definidas por software (SDN) é promissor, com uma maior adoção prevista em centros de dados. Oferecem maior controle sobre a infraestrutura de rede ao desacoplar o plano de controle do plano de dados (SCHIFF, L. et al., 2016). Essa divisão ajuda a gerenciar os recursos da rede de um jeito eficiente, fazendo com que eles sejam usados da melhor forma proporcionando melhor escalabilidade. Além disso, a rede consegue crescer de boa e a configuração e ajustes ficam mais simples. Com os centros de dados ficando cada vez maiores e mais complicados, usar os SDNs acaba sendo bem importante para fazer a rede funcionar melhor e para melhorar como as coisas são administradas no geral. E isso tudo faz muito sentido por causa do aumento da demanda pela computação em nuvem e pela necessidade de redes que se adaptem e sejam bem escaláveis (MARTÍNEZ, et al., 2018).
Uma tendência no futuro das SDNs é juntar tudo com a computação em nuvem e a Internet das Coisas (IoT). A computação em nuvem proporciona uma plataforma escalável e flexível para hospedar aplicativos e serviços, podem auxiliar fazendo com que a rede suporte bem as mudanças que acontecem nesse tipo de ambiente (Gubbi, J et al., 2013). Quando as SDNs e a computação em nuvem trabalham juntos, as empresas conseguem gerenciar a rede melhor, distribuir os recursos de forma mais eficiente e deixar tudo mais seguro (MARTÍNEZ, et al., 2018). IoT está crescendo, com mais e mais coisas se conectando. E é nesse ponto que podem dar um auxílio na administração e na segurança dessa rede imensa (OLIVEIRA, Danielle et al., 2023). A união de SDNs, computação em nuvem e IoT proporciona um monte de oportunidades legais de inovação e eficiência para várias indústrias.
No entanto, enquanto as SDNs continuam evoluindo e ficam mais comuns, também surgem preocupações sobre a segurança e a privacidade.
Com a centralização do controle da rede nas SDN, existe um maior risco de possíveis ataques e vulnerabilidades (OLIVEIRA, Danielle et al., 2023). É importante que as organizações implementem medidas e protocolos de segurança sólidos para proteger suas redes e dados. Além disso, surgem problemas de privacidade devido ao potencial de maior monitoramento e coleta de dados em ambientes SDN. À medida que as SDNs são cada vez mais adotados, é importante lidar com os desafios relacionados à segurança e a privacidade. Isso é fundamental para assegurar que as infraestruturas de rede mantenham a confiança e a integridade. A pesquisa e os avanços constantes na área de segurança de rede serão consideráveis para reduzir esses riscos e garantir que tenham sucesso no futuro.
Resumidamente, as SDNs se estabeleceram como uma tecnologia que causou uma mudança impactante no campo das redes, trazendo consigo uma série de benefícios significativos, como aprimorada flexibilidade, escalabilidade ampliada e maior eficiência econômica. A perspectiva é que, à medida que mais centros de dados adotarem os SDNs, haja uma otimização do gerenciamento da rede e do seu desempenho. Além disso, a combinação dos SDNs com a computação em nuvem e a IoT está destinada a impulsionar progressos nas capacidades e funcionalidades das redes. No entanto, é importante enfrentar os problemas relacionados à segurança e a privacidade ligados aos SDNs. Isso é necessário para ter certeza que vão ser bem aceitos e popularizado. No geral, as SDN têm o potencial de transformar o panorama das redes e impulsionar a inovação em diversas indústrias.
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Ao finalizar este artigo analisando Redes Definidas por Software (SDN) e sua importância relacionada as redes, é plausível destacar a riqueza de informações obtidas e uma melhor compreensão sobre as tecnologias de SDN, suas vantagens, desafios e aplicações práticas, apesar de apenas arranharmos todo o vasto conteúdo relacionado ao assunto. Ao decorrer deste artigo, exploramos uma abordagem convencional de redes. Ficou nítido que a separação entre o plano de controle e o plano de dados, a base das redes SDN, trouxe um nível sem precedentes de flexibilidade e agilidade à administração das redes, permitindo a adaptação dinâmica às demandas crescentes.
As vantagens inerentes às redes SDN, como a simplificação da gestão, a otimização de recursos e a capacidade de programação, revelaram-se evidentes à medida que examinamos diversos casos de uso. A capacidade de criar políticas de segurança de rede que são centralizadas, tudo isso com a ajuda da automação que as redes SDN oferecem, na verdade é como um grande salto a frente para tornar as coisas mais eficientes no dia a dia e para diminuir erros humanos.
No entanto, não podemos negligenciar os desafios que acompanham essa transformação. A segurança, por exemplo, emerge como uma preocupação crucial. No entanto, assim como um enredo complexo, surgem considerações importantes. A centralização do controle, apesar de suas vantagens, traz consigo uma possível vulnerabilidade que pode ser explorada por atores mal-intencionados. A complexidade técnica das Redes Definidas por Software, aliada à demanda por profissionais altamente capacitados, pode limitar sua adoção em larga escala. A interoperabilidade com sistemas legados e a garantia de um desempenho consistente também representam desafios cruciais. Esses desafios, longe de serem meros obstáculos, fazem parte da narrativa das SDNs e devem ser abordados com sabedoria para garantir o sucesso de sua utilização.
Em relação às aplicações práticas, vimos que as redes SDN estão sendo implementadas em setores tão diversos como data centers, telecomunicações e até mesmo em ambientes IoT. A capacidade de adaptação das redes SDN a diferentes contextos mostra seu potencial transformador. À medida que empresas e instituições adotam essa abordagem, é crucial que considerem cuidadosamente seus objetivos e infraestrutura existente para garantir uma transição suave e bem-sucedida.
Em suma, as Redes Definidas por Software emergem como uma resposta promissora às complexidades e desafios das redes de computadores contemporâneas. Suas vantagens superam suas dificuldades, desde que sejam gerenciadas com sabedoria e planejamento estratégico. Esta pesquisa nos levou a perceber que o progresso tecnológico, aliado ao pensamento inovador, é um motor poderoso de mudança. À medida que seguimos em direção a horizontes ainda mais avançados, é essencial abraçar o potencial das redes SDN e enfrentar seus desafios com determinação e expertise.
Que este estudo possa contribuir para a compreensão e o debate contínuo sobre Redes Definidas por Software e inspire futuras pesquisas que enriqueçam ainda mais nosso conhecimento nessa área dinâmica e em constante evolução
REFERÊNCIAS
BOBBA, Rakesh et al. As Redes Definidas por Software Atendem aos Requisitos doSistema de Controle. University of Illinois at Urbana-Champaign, Ameren Illinois, Pacific Northwest National Laboratory, e Schweitzer Engineering Laboratories 2014. Disponível em: <https://selinc.com/api/download/104399/?lang=pt>. Acesso em: 11 mar. 2023.
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Artigo apresentado como requisito parcial para a conclusão do curso de Sistemas De Informação, da Universidade Federal de Alagoas – Campus Arapiraca, Unidade Educacional (Penedo)
Felipe Fernando Alves Valente: Graduando em sistemas de informação;
Email: felipe.valente@arapiraca.ufal.br
Ivon Wilson Da Silva Júnior: Professor Doutor – Orientador;
Email: ivon.junior@penedo.ufal.br