SD-WAN: что это, чем отличается от классического WAN и как выбрать
Коротко: SD-WAN (Software-Defined WAN) — способ построения распределённой сети, при котором поверх любых доступных каналов связи строится управляемая из единого центра наложенная сеть. Площадка может одновременно использовать арендованный канал, обычное подключение к интернету и мобильную связь, а решение о том, по какому пути отправить трафик конкретного приложения, принимается автоматически по измеряемому качеству каналов. От классического WAN отличается тремя вещами: отделением управления от передачи, выбором пути с учётом приложения, а не только адреса получателя, и централизованной настройкой политик вместо настройки каждого устройства.
Чем ограничен классический WAN
Традиционная распределённая сеть строилась на арендованных каналах, чаще всего по технологии MPLS. Оператор обеспечивал согласованные показатели задержки и потерь, а маршрутизация внутри сети организации опиралась на протоколы вроде OSPF или BGP.
У схемы три ограничения. Стоимость полосы. Арендованный канал с гарантиями обходится заметно дороже обычного подключения к интернету той же скорости, и это сдерживает рост полосы на площадках.
Срок подключения. Организация нового канала занимает недели или месяцы, тогда как подключение к интернету доступно быстрее, а мобильная связь — практически немедленно.
Негибкость выбора пути. Решение принимается по адресу назначения. Если канал деградировал, но формально работает, трафик продолжит идти по нему, пока протокол маршрутизации не признает линк отказавшим. Потери в несколько процентов разрушают качество голоса и видео, но для протокола маршрутизации это рабочее состояние.
Отдельная сложность — резервный канал, который оплачивается постоянно, а используется только при авариях.
Что представляет собой решение SD-WAN
Решение состоит из нескольких функциональных частей, и понимание их ролей помогает читать предложения поставщиков.
Оконечное устройство на площадке завершает все доступные каналы, строит защищённые туннели до других площадок, измеряет качество путей и применяет политики. Это физическое устройство в филиале либо виртуальная машина в ЦОД или в облаке.
Контроллер распространяет сведения о доступных площадках и маршрутах. Он работает только с управляющим трафиком: пользовательские данные идут напрямую между оконечными устройствами, не проходя через контроллер.
Система оркестрации хранит политики и конфигурации, обеспечивает ввод новых площадок и даёт единый интерфейс управления.
Подсистема аналитики собирает измерения качества каналов и статистику приложений.
Разделение управляющей и передающей частей и есть смысл определения «программно определяемая»: политика задаётся централизованно и один раз, а применяется на всех площадках.
Как работает выбор пути по приложениям
Главное функциональное отличие от классической схемы — решение принимается с учётом того, какое это приложение и в каком состоянии каналы.
Оконечное устройство постоянно измеряет каждый доступный путь: задержку, долю потерянных пакетов и колебание задержки. Измерение идёт служебными пакетами с интервалами в секунды, поэтому деградация замечается быстрее, чем её обнаружил бы протокол маршрутизации.
Параллельно трафик классифицируется по приложениям. Определение идёт по сигнатурам, адресам известных сервисов и характеру сессии, а не только по номеру порта.
Политика связывает одно с другим. Например: голосовой трафик направляется по пути с потерями ниже порога и колебанием задержки ниже порога, при нарушении порога переключается на резервный путь; трафик резервного копирования направляется по самому дешёвому пути независимо от качества; доступ к облачным сервисам выпускается напрямую в интернет с площадки, а не через центральный узел.
Переключение происходит за секунды и внутри установленных сессий, поэтому для приложения оно обычно незаметно.
Сравнение с классическим WAN
| Параметр | Классический WAN | SD-WAN |
| Транспорт | Преимущественно арендованные каналы | Любой: аренда, интернет, мобильная связь |
| Критерий выбора пути | Адрес назначения | Приложение и измеренное качество пути |
| Реакция на деградацию | Только при отказе линка | Секунды, по измерениям |
| Использование резерва | Простаивает | Работает вместе с основным |
| Настройка | На каждом устройстве | Централизованная политика |
| Ввод площадки | Выезд инженера | Автоматический по заводским настройкам |
| Шифрование | Опционально | Как правило, по умолчанию |
| Выход в облако | Через центральный узел | Напрямую с площадки |
Существенная оговорка: SD-WAN не создаёт полосу и не устраняет физические ограничения каналов. Он позволяет использовать имеющиеся каналы полнее и реагировать на их состояние быстрее.
Какие транспорты применяют
| Транспорт | Сильная сторона | Ограничение |
| Арендованный канал MPLS | Согласованные показатели качества | Высокая стоимость, долгое подключение |
| Проводной доступ в интернет | Доступность, высокая полоса | Качество не гарантировано |
| Мобильная связь LTE и 5G | Быстрый запуск, независимый путь | Ограничения по объёму, переменное качество |
| Спутниковая связь | Работа вне зоны наземных сетей | Высокая задержка |
Распространённая схема для филиала: проводной интернет как основной путь, мобильная связь как резерв, арендованный канал сохраняется только для чувствительных приложений. По мере накопления статистики долю арендованных каналов сокращают.
Важно, чтобы резервный путь был независим физически: два подключения от разных операторов, идущие по одному кабельному вводу, отказывают вместе.
Производительность: как читать характеристики
Здесь находится основной источник ошибок при выборе оборудования. Паспортная производительность указывается для нескольких режимов, и значения различаются в разы.
Пропускная способность без обработки — верхняя оценка при простой пересылке. Наименее показательная величина.
Пропускная способность с шифрованием — реальный режим работы, поскольку туннели между площадками шифруются по умолчанию. Если устройство не имеет аппаратного ускорителя шифрования, падение относительно первой величины может быть кратным.
Пропускная способность с определением приложений — режим, в котором работает выбор пути по приложениям. Разбор содержимого нагружает процессор дополнительно.
Ориентироваться следует на последнюю величину, измеренную на смешанном трафике, а не на пакетах максимального размера. Отдельно проверяют число одновременных сессий и число поддерживаемых туннелей: на центральном узле, куда сходятся туннели со всех площадок, предел по туннелям достигается раньше предела по полосе.
Как выбрать решение и оборудование
- Составьте перечень площадок с требуемой полосой и перечислите доступные на каждой каналы. Это основа для подбора моделей устройств.
- Определите чувствительные приложения — голос, видеосвязь, терминальный доступ, системы реального времени — и допустимые для них показатели задержки и потерь.
- Подберите устройства по пропускной способности с включённым шифрованием и определением приложений, а не по верхней паспортной величине.
- Проверьте состав портов: число и тип проводных портов, наличие слота для модуля мобильной связи, поддержку нужных диапазонов.
- Посчитайте нагрузку на центральный узел: туда сходятся туннели со всех площадок, и он определяет предел масштабирования.
- Уточните модель лицензирования и срок подписки — в решениях этого класса значительная часть функций привязана к подписке, а не к устройству.
- Проверьте возможность автоматического ввода площадки без выезда инженера, если филиалов много и они распределены географически.
- Оцените отказоустойчивость центрального узла: резервирование устройств, каналов и доступность контроллера при аварии на основной площадке.
- Запланируйте переходный период: классический и программно определяемый WAN должны сосуществовать, пока площадки переводятся поэтапно.
Подобрать оборудование можно в разделе маршрутизаторов; подберём модели под число площадок и профиль приложений.
Лицензирование и срок владения
Модель владения отличается от классической. В обычном WAN маршрутизатор приобретается один раз и работает весь срок службы. В решениях SD-WAN функции управления, определения приложений и обновления сигнатур чаще всего привязаны к подписке.
Из этого следуют практические выводы. Расходы распределяются во времени, а не концентрируются в момент закупки. При окончании подписки устройство обычно сохраняет базовую маршрутизацию, но теряет централизованное управление и обновления — то есть именно то, ради чего решение внедрялось.
При планировании учитывайте срок подписки наравне со сроком гарантии, а при рассмотрении оборудования с вторичного рынка проверяйте возможность перевода подписки на нового владельца: у ряда производителей она привязана к организации, а не к устройству.
Типичные ошибки
Оборудование выбрано по верхней паспортной величине. Устройство, заявленное на высокую скорость без обработки, с включённым шифрованием и определением приложений выдаёт кратно меньше. Проверять нужно режим, в котором устройство будет работать.
Резервный канал не независим физически. Два подключения разных операторов по одному кабельному вводу отказывают одновременно, и резервирование оказывается формальным.
Не учтён предел по туннелям на центральном узле. Полосы хватает, а число туннелей со всех площадок упирается в предел модели.
Полный отказ от арендованных каналов сразу. Разумнее сокращать их долю постепенно, опираясь на накопленную статистику качества, а не по плану перехода.
Политики не описаны до внедрения. Без явного перечня приложений и требований к ним решение работает как обычный маршрутизатор с туннелями, и выигрыш не достигается.
Не продуман выход в облако. Если трафик облачных сервисов по-прежнему идёт через центральный узел, задержка остаётся прежней.
Что учесть при закупке
Партномера. Фиксируйте артикулы устройств, модулей мобильной связи, антенн и монтажных комплектов. Модели одной линейки различаются составом портов и наличием ускорителя шифрования, и различие видно по артикулу.
Комплектность. Уточняйте, входят ли блоки питания, антенны и кабели. Для филиальной сети из десятков площадок недостающие мелочи сдвигают срок запуска целиком.
Подписки и лицензии. Срок подписки согласуйте отдельно от гарантии на оборудование и уточните порядок продления.
Запас по производительности. Берите устройства с запасом относительно текущей полосы: добавление приложений в политику увеличивает нагрузку на разбор трафика при той же полосе.
Сроки и подменный фонд. Для филиальной сети важна доступность одинаковых моделей на складе: замена устройства в удалённом филиале должна занимать дни, а не недели. Общий порядок подготовки закупки разобран в материале о планировании закупки, а выбор протоколов для опорной сети — в разборе OSPF и BGP.
Смотреть маршрутизаторы в наличии →