Quèsaco le SDN (Software-Defined Networking) ?

La 5G arrive et met sur le tapis un ensemble de nouvelles technologies, dont le Software-Defined Networking. Élément essentiel à la 5G, c’est un concept de développement du réseau présentant une toute nouvelle infrastructure. Adlen Ksentini, chercheur à EURECOM, nous présente les dessous du SDN.

Comment définir le SDN ?

Adlen Ksentini : Le Software-Defined Networking (SDN) est un concept qui a vu le jour pour « ouvrir » le réseau, le rendre programmable pour pouvoir dynamiquement en gérer les ressources : routage à la demande, distribution de charge entres équipements, détection d’intrusions, etc. C’est une approche permettant de développer des applications réseau en utilisant un langage de programmation classique, sans se soucier de comment cela va être déployé.

Un contrôleur central (ou contrôleur SDN) ayant une maîtrise globale sur l’infrastructure va s’en charger. Cela apporte alors plus d’innovation, productivité, mais surtout une plus grande flexibilité. Le SDN a beaucoup évolué ces dernières années pour être intégré dans des réseaux programmateurs de type 5G.

Comment le SDN « ouvre » le réseau ?

A.K. : Un réseau est organisé de la manière suivante : nous avons un routeur, un genre d’agent de la circulation pour les paquets de données, puis un plan de contrôle qui décide où vont ces paquets de données, et un plan de transmission qui les transmet.

Le but au début était de séparer dans les équipements le plan de contrôle du plan de circulation des données car chaque équipement avait sa propre méthode de configuration. Avec SDN, la configuration des routeurs est commune et obtenue via une application au-dessus du contrôleur SDN.  L’application utilise les fonctions proposées par le contrôleur SDN, et ce dernier traduit ces fonctions en configuration comprise par les routeurs.  La communication entre le contrôleur SDN et les routeurs se fait à travers un protocole standardisé, tel que OpenFlow.

Comment le SDN s’est-il développé ?

A.K. :  Le terme est apparu il y a une dizaine d’années et a été très utilisé dès lors que le Cloud Computing (informatique en nuage) a pris de l’ampleur. Des réseaux « à la demande » ont été créés, avec des machines virtuelles qui ont alors eu besoin d’être interconnectées. C’est le but du contrôleur SDN qui va relier entre-elles ces machines virtuelles, en traduisant l’information venant de services différents. Le concept a évolué et est devenu une technologie centrale, rendant possible la virtualisation des infrastructures.

Pourquoi est-ce une brique essentielle de la 5G ?

A.K. : La 5G est destinée à être utilisée par des marchés différents. Par exemple, l’industrie 4.0 ou la réalité augmentée demandent des services réseaux variés. L’industrie 4.0 aura besoin d’un temps de latence très faible, alors que la réalité augmentée se concentrera sur une grande bande passante. Pour supporter ces différents types de service, la 5G utilisera le concept de tranche réseau (Network Slicing).

Il consiste à partager une même in structure, en a virtualisant.  Le SDN est la clé permettant de les interconnecter, car il permet de créer d’allouer les ressources du réseau à la demande. Grâce à cette flexibilité, il est possible de créer des tranches de réseau spécifiques à chaque usage. C’est le principe de virtualisation du cœur de réseau qui est fondamental dans la 5G.

Comment fonctionne ce principe de « ressources à la demande » ?

A.K. :  Imaginez une entreprise n’ayant pas assez de ressources pour investir dans le hardware, dans des équipements physiques. Ils vont louer un réseau virtualisé : un service du cloud proposé par exemple par Amazon, en demandant des ressources définies selon leurs besoins. Cela peut aussi être un laboratoire voulant faire tourner des simulations mais n‘ayant pas la capacité de calcul. Il fait alors appel à un opérateur cloud qui fera tourner ces simulations pour lui. La capacité de stockage, la puissance de calcul, la bande passante, ou encore la latence sont ainsi paramétrées pour répondre au mieux au besoin de l’entreprise ou du laboratoire.

Pourquoi parle-t-on d’une nouvelle infrastructure avec le SDN ?

A.K. : Le passage de la 3G à la 4G était une amélioration en matière de débit ou de bande passante, mais restait fondamentalement la même chose. La 5G, avec le SDN, a une meilleure infrastructure à travers cette virtualisation et permet de capter non pas uniquement les utilisateurs classiques de téléphonie mobile, mais d’ouvrir le marché vers les industries.

Le SDN offre une flexibilité unique pour développer des services innovants et ouvrir les réseaux à de nouveaux usages, tel que voitures autonomes, l’e-health, l’industrie 4.0, ou bien la réalité augmentée. Tous ces services ont des besoins particuliers et il faut un réseau capable de connecter toutes ces ressources, qui seront certainement virtuelles.

Tiphaine Claveau pour I’MTech