Caratteristiche e limiti della rete internet tradizionale in telecomunicazioni

La rete tradizionale ed i sui limiti

Dalle origini ad oggi, la rete attuale non ha subito significative modifiche, nei dispositivi utilizzati dalla rete tradizionale, come nella figura seguente, il data plane e il control plane coesistono all’interno dello stesso sistema.

Il control plane contiene le funzioni di instradamento o routing. La funzione di routing è quella parte che si occupa di calcolare e determinare il percorso migliore che i pacchetti utilizzeranno per raggiungere la destinazione. Essa è costituita da algoritmi di routing che calcolano il percorso a seconda della conoscenza della topologia della rete, dai protocolli di routing che si scambiano le informazioni sulla topologia della rete con i nodi vicini e da funzioni di routing che generano le tabelle di routing con le informazioni a disposizione.

Il data plane, anche conosciuto con il nome di forwarding plane, è l’hardware specializzato per l’inoltro dei pacchetti, questo livello si occupa di inoltrare i pacchetti in arrivo verso il next hop, attraverso il percorso selezionato dalla logica del control plane.

Il problema principale delle architetture attuali è quello della staticità che si contrappone alle esigenze degli utenti, i quali richiedono una gestione dinamica, veloce e sicura della rete. Inoltre, l’infrastruttura descritta è chiusa alle innovazioni e cresce lentamente facendo sì che la sua funzionalità sia limitata dalle caratteristiche offerte e imposte dai fornitori dell’hardware.

L’introduzione della virtualizzazione e l’incremento dei servizi cloud infatti, hanno causato un aumento di complessità di gestione e di funzionamento della rete che l’attuale struttura, costituita per un utilizzo gerarchico a più livelli, non è in grado di gestire, mostrando i suoi limiti e le sue debolezze.

I principali fattori che hanno richiesto nuove architetture strutturali sono:

1. Complessità strutturale
2. Limitata scalabilità
3. Flessibilità limitata
4. Lentezza:
5. Banda Limitata
6. Politiche inconsistenti

Complessità strutturale

Con l’introduzione di nuovi dispositivi e l’aumento dei servizi cloud, la richiesta di accesso alla rete è conseguentemente aumentata. La tecnologia di oggi è costituita da un insieme di protocolli progettati per connettere host fra di loro in maniera affidabile su distanze, velocità di connessione e topologie di rete variabili. Per soddisfare i requisiti tecnici e commerciali richiesti i protocolli di rete sono stati perfezionati in modo tale da poter offrire prestazioni migliori e affidabili, garantire una connettività più ampia e assicurare un buon livello di sicurezza. Tuttavia, tali protocolli solitamente sono definiti in maniera isolata con lo scopo di fornire una soluzione ad un problema di comunicazione tra due o più entità senza però offrire un adeguato livello di astrazione rendendo così le reti più complesse con l’aggregazione di ogni protocollo.

Limitata scalabilità

La rete tradizionale non permette di avere una rete scalabile, ovvero una rete che abbia le stesse prestazioni senza degradi nel momento in cui la rete si evolve. Ad esempio, se una azienda ha la necessità di ampliare la sua rete dovrà in maniera manuale lavorare sulle singole macchine e di conseguenza anche la più piccola modifica può richiedere uno spreco di risorse e di tempo. Tale ridimensionamento non può essere affrontato attraverso una configurazione manuale. Si tratta, quindi, di un fattore cruciale per la gestione efficiente delle reti siccome queste possono crescere in maniera imprevedibile.

Flessibilità limitata

La modalità di circolazione del traffico dati è cambiata. Inizialmente il traffico consisteva nello scambio di pacchetti che si concentrava fra client e server selezionati, ovvero i pacchetti viaggiavano da un capo all’altro della rete senza subire grandi trasformazioni. Invece, oggi le applicazioni sono distribuite fra un gran numero di server, i quali si scambiano grandi quantità di dati. Il traffico intermedio fra queste applicazioni distribuite è altamente dinamico, ed questo aspetto che è in netto contrasto alla natura statica e poco flessibile del modello convenzionale della rete, il quale resta legato alla staticità delle apparecchiature, incapaci di adeguarsi a tali cambiamenti.

Lentezza

Un nuovo protocollo prima di essere utilizzato deve essere implementato all’interno dei dispositivi e questo passaggio può richiedere molto tempo. Questo è dovuto al fatto che è molto più veloce lo sviluppo di un nuovo software che porta dei miglioramenti alla rete piuttosto che la sua installazione su tutti i dispositivi che ne necessitano.

Banda Limitata

Gestire una grande quantità di dati comporta un maggiore utilizzo di banda per gestire più processi in parallelo di migliaia di server collegati tra loro. Tutto ciò in una rete tradizionale può portare all’esaurimento delle risorse, al decadimento delle prestazioni e nel peggiore delle ipotesi all’interruzione del servizio.

Politiche inconsistenti

Per attuare una politica di rete, può essere necessario la configurazione di migliaia di dispositivi e sistemi. La complessità delle reti rende molto difficile l’applicazione di un insieme di regole di accesso, di sicurezza, di Quality of Service (QoS), a una molteplicità di dispositivi. In conclusione, la mancata corrispondenza tra le esigenze del mercato e la capacità della rete tradizionale ha reso necessario la riprogettazione del network in modo che può fornire le competenze richieste per affrontare i problemi e i limiti delle reti attuali.