網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識大講堂:軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN

責(zé)任編輯:jackye

作者:白寧

2016-07-19 09:37:51

摘自:中關(guān)村在線

如今的網(wǎng)絡(luò)世界,軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN絕對是第一熱門話題,無論是在園區(qū),還是在數(shù)據(jù)中心,甚至是在未來的5G架構(gòu)設(shè)計(jì)之中,SDN的身影均已隨處可見,并且正在引領(lǐng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)的變革。

如今的網(wǎng)絡(luò)世界,軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN絕對是第一熱門話題,無論是在園區(qū),還是在數(shù)據(jù)中心,甚至是在未來的5G架構(gòu)設(shè)計(jì)之中,SDN的身影均已隨處可見,并且正在引領(lǐng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)的變革。

然而隨著SDN的日漸火爆,“SDN”一詞已經(jīng)變成了一個(gè)意義模糊的營銷名詞,標(biāo)準(zhǔn)組織、設(shè)備制造商、運(yùn)營商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等等,都在大肆渲染對自己有利的SDN理念(或概念),這讓不少初次接觸SDN的用戶看的是一頭霧水。所以今天我們就回歸SDN的本質(zhì),從零開始介紹軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN!

網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識大講堂:軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN

  SDN誕生在十年前!

或許你是在最近2、3年才聽到SDN一詞的,但SDN的歷史其實(shí)可以追溯到2006年——其誕生于美國斯坦福大學(xué)的一個(gè)名為Clean Slate的課題項(xiàng)目,該項(xiàng)目旨在重新發(fā)明英特網(wǎng),即改變現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)。

隨后的5年時(shí)間里,以Nick McKeown教授為首的研究團(tuán)隊(duì)于2008年首先提出了Openflow概念,并在2009年基于OpenFlow進(jìn)一步提出了SDN(Software Defined Network,軟件定義網(wǎng)絡(luò))的概念。同年,SDN概念入圍Technology Review年度十大前沿技術(shù),開始受到學(xué)術(shù)界的高度關(guān)注。

當(dāng)然,一項(xiàng)新技術(shù)要真正取得成功,只有理論和規(guī)范是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,落地應(yīng)用才是關(guān)鍵。于是在2009年年底,OpenFlow 1.0版本正式問世,為SDN的落地應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

不過無論是OpenFlow還是SDN,在當(dāng)時(shí)來看還只是構(gòu)建未來網(wǎng)絡(luò)的“幾位候選人”之一,想要真正脫穎而出,引領(lǐng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,最需要的是技術(shù)標(biāo)注和行業(yè)規(guī)范。為此,在Nick Mckeown教授等人的推動(dòng)下,開放網(wǎng)絡(luò)基金會(huì)ONF于2011年3月正式成立,旨在推動(dòng)SDN架構(gòu)、技術(shù)的規(guī)范和發(fā)展工作。

ONF定義的SDN架構(gòu)

ONF最初對于SDN的定義是基于OpenFlow將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備控制面與數(shù)據(jù)面分離開來,從而實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)流量的靈活控制。而早在2012年4月,ONF發(fā)布的SDN白皮書中就定義了SDN三層模型架構(gòu),即轉(zhuǎn)發(fā)平面、控制平面和應(yīng)用平面,并獲得了業(yè)界的廣泛認(rèn)同,如今仍然可以視為SDN最基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)。

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  ONF定義的SDN三層架構(gòu)

其中轉(zhuǎn)發(fā)平面,即底層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,其任務(wù)就是單純的數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)物理轉(zhuǎn)發(fā),以及與控制層的安全通信。而控制平面,旨在集中管理網(wǎng)絡(luò)中所有設(shè)備,虛擬整個(gè)網(wǎng)絡(luò)為資源池,并根據(jù)用戶不同的需求以及全局網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?,靈活動(dòng)態(tài)的分配資源,其核心就是控制器(即Controller)。此外,應(yīng)用平面,即通過控制器提供的編程接口(北向接口)對底層設(shè)備進(jìn)行編程,把網(wǎng)絡(luò)的控制權(quán)開放給用戶,開發(fā)各種業(yè)務(wù)應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)豐富多彩的業(yè)務(wù)創(chuàng)新。

在三個(gè)層面之間,還有兩個(gè)重要的接口,業(yè)內(nèi)通常稱之為南向接口和北向接口,它們分別是轉(zhuǎn)發(fā)平面與控制平面,控制平面與應(yīng)用平面溝通的橋梁。如今SDN南向接口已經(jīng)有openflow、netconf等國際標(biāo)準(zhǔn)(OpenFlow是將流數(shù)據(jù)發(fā)送到交換機(jī)的API,而NETCONF是網(wǎng)絡(luò)配置API),但北向接口的標(biāo)準(zhǔn)化還處于剛剛起步階段,目前SDN市場上各種各樣的控制器OpenDayLight、ONOS等都有自己的一套北向接口,由于它們關(guān)注用戶需求的出發(fā)點(diǎn)不同,目前比較難以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化。

以上就是SDN誕生、發(fā)展及其早起架構(gòu)的樣子,也可以說是SDN的雛形,那時(shí)的SDN幾乎與OpenFlow是劃等號的。但如今,SDN已經(jīng)統(tǒng)指任何允許軟件對網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行編程或者配置的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),而實(shí)現(xiàn)的技術(shù)和接口協(xié)議是各種各樣的,這些我們都將在以后的《網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識大講堂》中為大家詳細(xì)解讀。

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