智慧製造2019.05.16

關於 SDN 與 幾個 Open 來 Open去一起建構 Smart IT 的那些事

飛飛

物聯網 雲端服務 創新

 

Software Defined Network 軟體定義網路,聽來很酷。這麼說來,網路可以丟掉實體設備?可以說是,也可以說不是。在全面轉向物聯網型態之中,資料流的節點將不再限於過往封閉式資訊系統,而走向更為開放式資料流(或可從越多新名詞採用 Open 相關名稱可見端倪),那麼這也意謂著處理資料流交換的網路體系將面臨更多挑戰,特別是像 IIoT 裡所必須連結各式各樣工控系統、同時處理類比與數位的感測訊號及各種不同人機介面的應用程式系統層面。

 

說到網路體系,常常聽到「網路有七層」,又是哪七層呢?

 

Open System Interconnection Reference Model

  • Application介面:關於應用程式、HTTP、FTP、SOAP等

    Layer 7_Application、Layer 6_Presentation、Layer 5_Session

  • Transport 功能:關於防火牆、Port 埠接口、TCP等

     Layer 4 _Transport   

  • Internet 層面:關於 Router 路由、Packet 封包、IP、Switch等

     Layer 3_Network

    Layer 2_Data、Layer 1_Physical

 *IoT閘道器則屬網路節點,可全數運用此七層架構於網路資訊交流。

 

在此已為全球通用性網路七層架構概念中,目前資料流從 device 裝置進出 Network 門戶直到 Application 介面之間,一直都是序列流程一對一作工,因此封包控制與轉發通常透過如路由器等硬體「黑盒子」作業,意謂著難以變更。隨著物聯網概念實務導入,自 Network 門戶進出網路體系的 device 裝置不單將可預見數量爆增,也將是來自四面八方各種以及或許可能具排他性的物件控制及感測系統;再者,Application 介面(Layer 4 至 7)已整體朝向邊緣與雲架構、容器/微服務Virtualizataion 概念,因此考量網路運作效率,在 Application 介面至 Internet 層面 (Layer 3)之間的所謂控制層,也從而改為 SDN 中央化控制概念,脫勾 Application 介面的運作,更靈活運用。其一即是改以軟體控制,可編程功能賦與資料流相關控制功能具迅速彈性變動;其二,SDN 還能如同 Cloud 虛擬概念,創建多層疊網路,延伸於邊緣裝置及應用程式,增進網路效率。

 

提到 SDN,常常連帶提到 OpenFlow。所謂 OpenFlow 為在 SDN 環境中,溝通網路控制機制與網路裝置(如交換器、路由器等)之間的其一通訊標準協定。Openstack 則為雲端體系中處理雲運算的其一雲端管理平台選擇,位於 Application 介面(Layer 4 至 7)。至於 OPC UA 主要用於 IIoT 的 Smart Factory 中,主從伺服器之間的通訊標準協定。

 

Smart IT 將是支撐 5G 通訊智慧物聯網的重要舞台。欲賦與 Smart 智慧所在,即必須解構本質元素於配合情況自由組合。IT 元素從應用程式直到網路架構,正遂一拆解成如同一塊塊砌磚原料,不僅是能透過 AI 人工智慧應用於自動化組件成一套套隨情況及所需的應用組合,就猶如樂高構建各式不同功能,也將提高 IT 運作效率與資源經濟使用 ─ 換句話說,更方便、更省錢。因此,Open- 開放性架構也將成為 Smart IT 的重要核心理念。

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