SD-WAN là gì? Cách hoạt động, lợi ích của SD-WAN

Khi doanh nghiệp ngày càng sử dụng Cloud, SaaS và vận hành nhiều chi nhánh, mô hình WAN truyền thống có thể gặp hạn chế về hiệu suất, chi phí và khả năng quản lý. Vậy SD-WAN là gì và công nghệ này giúp tối ưu mạng diện rộng như thế nào? Cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây.

SD-WAN là gì?

SD-WAN (Software-Defined Wide Area Network) là công nghệ mạng diện rộng ứng dụng các nguyên tắc của Software-Defined Networking (SDN) để tối ưu hiệu suất và đơn giản hóa việc quản lý mạng WAN. 

SD-WAN cho phép doanh nghiệp kết nối an toàn, ổn định và linh hoạt giữa nhiều chi nhánh, Data Center và môi trường Cloud, đồng thời quản lý và giám sát toàn bộ hệ thống mạng trên một nền tảng tập trung.

Tại sao SD-WAN ra đời?

Cloud và xu hướng làm việc linh hoạt đang thay đổi cách người dùng truy cập và sử dụng mạng. Trong khi đó, WAN truyền thống được thiết kế chủ yếu để kết nối các địa điểm vật lý như văn phòng, chi nhánh và Data Center. Khi tiếp tục áp dụng mô hình cũ cho nhu cầu hiện đại, doanh nghiệp có thể gặp nhiều vấn đề về chi phí, hiệu suất, khả năng quản lý và bảo mật.

Một số hạn chế chính của WAN truyền thống gồm:

• Chi phí kết nối cao: MPLS là thành phần phổ biến trong kiến trúc WAN truyền thống nhưng thường có chi phí lớn và cần nhiều thời gian để triển khai tại địa điểm mới.
• Kiến trúc mạng phức tạp: Hệ thống có thể bao gồm nhiều thiết bị và giải pháp riêng lẻ, phân tán ở nhiều nơi, khiến việc quản lý và bảo mật trở nên khó khăn hơn.
• Tốn nhiều công sức vận hành: Việc vá lỗi, cập nhật và nâng cấp liên tục đòi hỏi đội ngũ kỹ thuật có chuyên môn, trong khi nguồn nhân lực này ngày càng khan hiếm.
• Gia tăng rủi ro bảo mật: Hệ thống càng phức tạp càng dễ xuất hiện lỗi cấu hình, lỗ hổng phần mềm và các bề mặt tấn công mà tin tặc có thể khai thác.
• Độ trễ cao khi truy cập Internet: WAN truyền thống thường đưa lưu lượng Internet từ chi nhánh về Data Center trước khi đi ra Internet. Cách định tuyến này tạo ra hiệu ứng “trombone”, làm tăng độ trễ và tiêu tốn băng thông MPLS khi lưu lượng Internet tăng. (Hiệu ứng Trombone trong mạng là tình trạng lưu lượng dữ liệu phải đi một đường vòng không cần thiết qua một điểm trung tâm, thay vì đi trực tiếp đến đích)

Về bản chất, WAN truyền thống được xây dựng cho mô hình tập trung vào các tài sản vật lý. Vì vậy, khi doanh nghiệp ngày càng sử dụng Cloud, SaaS và các mô hình làm việc linh hoạt, kiến trúc WAN cũ có thể không còn đáp ứng tốt yêu cầu về tốc độ, khả năng mở rộng, quản lý và bảo mật.

SD-WAN hoạt động như thế nào? 

SD-WAN là một phương pháp ảo hóa để quản lý mạng diện rộng. Công nghệ này kết nối người dùng và các chi nhánh với ứng dụng doanh nghiệp thông qua nhiều loại đường truyền khác nhau như MPLS, broadband, kết nối không dây, VPN và Internet công cộng.

Quy trình có thể hiểu đơn giản như sau:

1. Kết nối nhiều loại đường truyền
   SD-WAN có thể sử dụng đồng thời MPLS, broadband, Internet công cộng, VPN hoặc kết nối không dây để kết nối người dùng và chi nhánh tới các ứng dụng doanh nghiệp.
2. Theo dõi chất lượng mạng theo thời gian thực
   Hệ thống liên tục kiểm tra các chỉ số như latency, jitter và packet loss để đánh giá chất lượng của từng đường truyền.
3. Tự động chọn đường truyền phù hợp
   Khi một đường truyền bị chậm hoặc không ổn định, SD-WAN có thể tự động chuyển lưu lượng sang tuyến có hiệu suất tốt hơn.
4. Quản lý chính sách tập trung
   Các chính sách mạng được cấu hình tại một trung tâm điều khiển và phân phối tới tất cả chi nhánh. Nhờ đó, quản trị viên không cần cấu hình thủ công từng thiết bị.
5. Điều hướng theo từng ứng dụng
   SD-WAN hỗ trợ application-aware routing, tức là có thể ưu tiên đường truyền khác nhau cho từng loại ứng dụng. Ví dụ, ứng dụng họp trực tuyến có thể được ưu tiên tuyến có độ trễ thấp, trong khi lưu lượng ít quan trọng hơn được chuyển qua đường truyền khác.
6. Tách control plane và data plane
   Control plane chịu trách nhiệm thiết lập chính sách và quyết định cách lưu lượng được xử lý, trong khi data plane thực hiện chuyển tiếp dữ liệu. Cách tách này giúp SD-WAN dễ quản lý và mở rộng hơn khi doanh nghiệp có nhiều chi nhánh.

Kiến trúc SD-WAN

Kiến trúc SD-WAN là cấu trúc logic xác định cách một hệ thống SD-WAN được xây dựng, cách các thành phần kết nối với nhau và cách lưu lượng được quản lý, định tuyến trên toàn mạng.

Khác với WAN truyền thống, kiến trúc SD-WAN không chỉ tập trung vào hạ tầng vật lý mà còn dựa trên phần mềm để quản lý tập trung, điều hướng lưu lượng linh hoạt và triển khai dễ dàng tại nhiều địa điểm.

Về cơ bản, kiến trúc SD-WAN gồm hai phần chính: các thành phần cốt lõi và mô hình triển khai.

Các thành phần chính trong kiến trúc SD-WAN 

Các thành phần trong SD-WAN phối hợp với nhau để quản lý chính sách, giám sát mạng và tối ưu đường đi của lưu lượng.

• SD-WAN Edge: Là điểm kết nối giữa SD-WAN và mạng vật lý, thường được triển khai tại chi nhánh, Data Center hoặc môi trường Cloud. Edge chịu trách nhiệm chuyển tiếp lưu lượng và thực thi các chính sách do hệ thống quản lý tập trung cung cấp.
• SD-WAN Controller: Theo dõi trạng thái mạng và đưa ra các quyết định chính sách tập trung. Controller xác định cách lưu lượng nên được điều hướng rồi truyền chỉ thị tới các thiết bị SD-WAN Edge.
• SD-WAN Orchestrator: Cung cấp nền tảng quản lý tập trung, cho phép quản trị viên cấu hình, cập nhật và quản lý nhiều địa điểm từ một giao diện duy nhất. Nhờ đó, doanh nghiệp giảm đáng kể việc cấu hình thủ công.
• Node vật lý hoặc ảo: Có thể được bổ sung tại các vị trí quan trọng để mở rộng phạm vi, tăng năng lực xử lý và cải thiện khả năng định tuyến trong hệ thống phân tán.

Các mô hình triển khai SD-WAN phổ biến

Tùy theo nhu cầu quản lý, kết nối Cloud và yêu cầu vận hành, doanh nghiệp có thể triển khai SD-WAN theo nhiều mô hình khác nhau.

• On-premises SD-WAN: Thiết bị SD-WAN được triển khai trực tiếp tại từng địa điểm. Mô hình này phù hợp với doanh nghiệp cần kiểm soát lưu lượng tại chỗ hoặc có yêu cầu cao về dữ liệu nhạy cảm.
• Cloud-enabled SD-WAN: Các chi nhánh kết nối tới dịch vụ Cloud thông qua gateway ảo trên Internet công cộng. Mô hình này giúp đơn giản hóa kết nối Cloud và cải thiện khả năng truy cập các ứng dụng phân tán.
• Cloud-enabled SD-WAN with backbone: Lưu lượng được định tuyến qua các PoP khu vực và backbone riêng. Cách triển khai này có thể giúp giảm độ trễ, tăng độ tin cậy và duy trì hiệu suất tốt hơn khi kết nối Internet gặp sự cố.

Lợi ích của SD-WAN đối với doanh nghiệp

Bằng cách định tuyến lưu lượng thông minh qua nhiều loại kết nối như broadband, SD-WAN giúp doanh nghiệp tận dụng tài nguyên mạng hiệu quả hơn, cải thiện trải nghiệm ứng dụng và tăng tính linh hoạt trong vận hành.

Cải thiện hiệu suất mạng

SD-WAN có thể ưu tiên các ứng dụng quan trọng, đồng thời điều chỉnh luồng lưu lượng dựa trên tình trạng mạng theo thời gian thực. Nhờ đó, băng thông được sử dụng hiệu quả hơn, độ trễ được giảm thiểu và người dùng có trải nghiệm truy cập ổn định hơn dù làm việc ở nhiều địa điểm khác nhau.

Tăng cường bảo mật

SD-WAN có thể tích hợp các tính năng như Next-Generation Firewall, hệ thống ngăn chặn xâm nhập và Secure Web Gateway. Công nghệ này cũng hỗ trợ phân đoạn mạng, giúp tách biệt dữ liệu và ứng dụng nhạy cảm khỏi các mối đe dọa, từ đó nâng cao khả năng bảo vệ trước các cuộc tấn công mạng.

Tối ưu chi phí

SD-WAN giúp giảm sự phụ thuộc vào các đường truyền MPLS đắt đỏ bằng cách kết hợp thêm các kết nối broadband có chi phí thấp hơn. Đồng thời, việc tối ưu sử dụng băng thông cũng giúp doanh nghiệp hạn chế nhu cầu nâng cấp đường truyền không cần thiết mà vẫn duy trì hiệu suất và bảo mật.

Quản lý tập trung

SD-WAN cung cấp khả năng giám sát, cấu hình và quản lý toàn bộ mạng từ một giao diện tập trung. Quản trị viên có thể thiết lập chính sách, theo dõi hiệu suất và xử lý sự cố trên nhiều địa điểm mà không cần cấu hình riêng lẻ, giúp giảm khối lượng công việc cho đội ngũ IT.

Khả năng mở rộng linh hoạt

SD-WAN cho phép doanh nghiệp dễ dàng mở rộng hoặc thu hẹp mạng theo nhu cầu thực tế. Việc hỗ trợ nhiều loại kết nối khác nhau cũng giúp hệ thống linh hoạt thích ứng với từng môi trường, đồng thời đáp ứng tốt hơn nhu cầu tăng trưởng và chuyển đổi số của doanh nghiệp.

Các câu hỏi thường gặp về SD-WAN

SD-WAN Fortinet là gì? 

Là giải pháp mạng diện rộng điều khiển bằng phần mềm (SD-WAN) do hãng Fortinet cung cấp. Điểm khác biệt lớn nhất của giải pháp này là sự tích hợp nguyên bản giữa mạng SD-WAN và bảo mật (tường lửa thế hệ mới - NGFW) trên cùng một thiết bị hoặc hệ điều hành (FortiOS), giúp doanh nghiệp vừa tối ưu đường truyền vừa bảo vệ dữ liệu mà không cần mua thêm thiết bị bảo mật rời. 

SD-WAN và MPLS khác nhau như thế nào?

MPLS cung cấp kết nối riêng tư và ổn định giữa các địa điểm, nhưng thường dựa vào đường truyền và nhà cung cấp cụ thể. Trong khi đó, SD-WAN có thể hoạt động trên nhiều loại kết nối và nhà cung cấp khác nhau, đồng thời phù hợp hơn với môi trường Cloud.

Khi đường truyền gặp sự cố, MPLS thường sử dụng liên kết dự phòng, còn SD-WAN có thể điều hướng lưu lượng theo thời gian thực dựa trên tình trạng mạng và chính sách quản lý tập trung. SD-WAN cũng cung cấp khả năng giám sát và phân tích toàn diện trên hệ thống WAN, giúp doanh nghiệp quản lý mạng linh hoạt hơn.

SD-WAN và SDN khác nhau như thế nào?

SD-WAN có thể được xem là một ứng dụng của Software-Defined Networking (SDN) dành cho mạng WAN. Cả hai đều sử dụng phương pháp quản lý mạng dựa trên phần mềm và tách biệt chức năng điều khiển khỏi hạ tầng mạng.

Tuy nhiên, SDN thường được áp dụng để quản lý hạ tầng mạng trong Data Center hoặc mạng nội bộ doanh nghiệp, còn SD-WAN tập trung vào mạng diện rộng, nơi có nhiều loại đường truyền, nhà cung cấp và khu vực địa lý khác nhau. Vì hoạt động trên phạm vi rộng và kết nối qua nhiều môi trường, SD-WAN cũng cần chú trọng hơn đến khả năng bảo mật.

Kết luận: Hiểu rõ SD-WAN là gì giúp doanh nghiệp đánh giá phù hợp hơn khi cần nâng cấp hệ thống WAN để đáp ứng nhu cầu kết nối Cloud và nhiều chi nhánh. Với khả năng điều hướng lưu lượng linh hoạt, quản lý tập trung và tận dụng nhiều loại đường truyền, SD-WAN đang trở thành một lựa chọn quan trọng trong kiến trúc mạng hiện đại.