As redes atuais são elementos fundamentais para os modernos ambientes de negócio, pois são responsáveis por fornecer os meios de comunicação que a organização precisa para executar aplicações, fornecer serviços e serem competitivas.

Apesar da evolução da internet, sua tecnologia, representada pela arquitetura em camadas do modelo TCP/IP, não evoluiu suficientemente nos últimos 25 anos. A internet tornou-se comercial e os equipamentos de rede tornaram-se “caixas-pretas”, ou seja, implementações integradas verticalmente baseadas em software fechado sobre hardware proprietário. O resultado desse modelo é o engessamento das arquiteturas de redes.

Nesse contexto, surgiram as Redes Definidas por Software (do inglês, Software-Defined Network – SDN) que representam uma nova maneira de olhar a forma como as redes são controladas, configuradas e operadas. Em geral, SDN significa que as redes são controladas por softwares (controladores SDN), em vez dos consoles de gerenciamento de redes e comandos que exigem um grande esforço operacional, tornando complexa a administração em larga escala.

O paradigma SDN é baseado em tecnologias abertas. Isso garante maior interoperabilidade, inovação e flexibilidade na implementação em provedores de serviços (ISP). Se a rede está em conformidade com os padrões SDN, ela pode ser totalmente gerenciada por diversos controladores.

Para compreender melhor por qual razão SDN tornou-se tão importante, precisamos olhar para o que existia antes do mundo SDN. As arquiteturas de rede tradicionais têm limitações significativas que devem ser superadas para atender as modernas exigências da tecnologia da informação (TI). A rede atual deve ser dimensionada para acomodar maiores cargas de trabalho com maior agilidade, além de manter o custo em um nível mínimo. A abordagem tradicional tem limitações substanciais, como:

• Complexidade: a grande quantidade de protocolos de rede e recursos aumentaram a complexidade da rede. Recursos e equipamentos de redes tendem a ser específicos de fornecedor. 

• Políticas inconsistentes: políticas de segurança e qualidade de serviço (QoS) precisam ser configuradas manualmente (suscetíveis a erros) ou com scripts em centenas ou milhares de nós. Esse requisito torna as mudanças complicadas para as organizações implementarem inovações sem um investimento em conhecimento na linguagem de scripts ou em ferramentas que automatizem esse processo.

• Não escalável: Na medida em que as cargas de trabalho mudam e a demanda por recursos de rede aumentam, a TI tem de ser satisfeita com uma rede estática ou terá de crescer com as necessidades da organização. Infelizmente, a maioria das redes tradicionais são estaticamente provisionadas, de modo que o aumento do número de nós, serviços ou a largura de banda exige planejamento substancial e redesenho da topologia de rede.

"O paradigma SDN é baseado em tecnologias abertas. Isso garante maior interoperabilidade, inovação e flexibilidade na implementação em provedores de serviços (ISP)"

Inicialmente, antes da compreensão real dos casos de uso, havia inúmeras dúvidas em torno da SDN, mas o que surge lentamente e direciona todo o investimento, pilotos e designs de produto é a melhora no gerenciamento da rede de longa distância (WAN), centros de dados e redes em nuvens – e para automatizar as tarefas de TI, onde a infraestrutura pode responder dinamicamente as rápidas mudanças nas condições de negócios e requisitos. A inteligência para fazer tudo acontecer está se movendo dos dispositivos de rede para políticas de gerenciamento baseadas em controladores centralizados.

O controlador de rede ou sistema operacional de rede pode concentrar a comunicação com todos os elementos programáveis que compõem o domínio e oferecer uma visão unificada do estado e do comportamento da rede. É importante observar que essa noção de visão única e centralizada da rede é uma visão lógica.

Isso é possível através do princípio da separação do plano de controle (que decide como lidar com o tráfego de rede) e do plano de dados (que encaminha o tráfego de acordo com as decisões do plano de controle). O plano de controle exerce gerenciamento sobre o estado do plano de dados nos elementos da rede (roteadores, comutadores e appliances) através de uma interface entre aplicativo e programação (API) bem definida. A partir dessa interface é possível gerenciar e controlar o comportamento de toda a rede.

Com isso, a evolução dos ISPs para o mundo SDN se faz necessário, visto que proporciona aos administradores locais de rede estenderem seus conhecimentos através de uma arquitetura flexível, programável e com a possibilidade de realizar pesquisas em um cenário real de produção e em larga escala sobre redes dinamicamente aprovisionadas. Essas novas funcionalidades prestam substancial contribuição ao desenvolvimento de novas aplicações e serviços, aceleram descobertas e criam inovações científicas e tecnológicas ao prestador do serviço.

Davis Victor Feitosa de Oliveira
É ciberativista, Geek, usuário da plataforma Android e especialista em Infraestrutura de Tecnologia da Informação e Comunicação (TIC) com mais de dez anos de experiência em redes de computadores. Fez mestrado em ciência da computação pela Universidade Federal do Pará (UFPA) e é chefe da divisão de especialização em Infraestrutura de TIC do Serviço Federal de Processamento de Dados (Serpro). Possui certificações CCNP, RHCE, LPI-3 e ITIL v3. Também é pesquisador membro do Grupo de Estudos em Redes de Computadores e Comunicação Multimídia (Gercom) da UFPA com ênfase em Computação em Nuvem e Internet do Futuro.