你肯定聽過(guò)，但這個(gè)值得反復(fù)強(qiáng)調(diào)，即網(wǎng)絡(luò)是私有云中的瓶頸問(wèn)題?，F(xiàn)在，服務(wù)器和存儲(chǔ)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成共享資源，云管理員可以自由地調(diào)用這些資源，但是網(wǎng)絡(luò)卻仍然是手動(dòng)的。為了提高靈活性，私有云網(wǎng)絡(luò)必須進(jìn)行虛擬化，而軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）是一個(gè)性價(jià)比不錯(cuò)的方法。

“企業(yè)需要像服務(wù)供應(yīng)商一樣，為內(nèi)部客戶迅速做出反應(yīng)。為此，企業(yè)需要啟用自助式IT，而實(shí)現(xiàn)這一目的的最大障礙就是網(wǎng)絡(luò)，”正在開發(fā)基于SDN網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)的日本初創(chuàng)公司Midokura的首席戰(zhàn)略官Ben Cherian表示，“具備CCIE資格認(rèn)證的很多員工可能花了數(shù)周時(shí)間才對(duì)交換機(jī)和路由器做出些許改變，而與此同時(shí)，在很多情況下，云服務(wù)供應(yīng)商只需要一個(gè)按鈕就可以進(jìn)行更改。”

從本質(zhì)上講，SDN技術(shù)從單個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面解耦和集中了控制平面。通過(guò)集中控制平面（通常位于基于服務(wù)器的SDN控制器上），網(wǎng)絡(luò)變得更加可編程化，而這將創(chuàng)造一個(gè)更動(dòng)態(tài)和可靠的私有云網(wǎng)絡(luò)。

“我們經(jīng)歷的大部分中斷都源自于人為配置錯(cuò)誤，”肯塔基大學(xué)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)師Brent Salisbury表示，“如果我們能夠讓網(wǎng)絡(luò)更改變成可編程且可更新的，這將為我們創(chuàng)造很大的價(jià)值，同時(shí)避免人為錯(cuò)誤。”Salisbury一直在其測(cè)試和開發(fā)環(huán)境測(cè)試SDN與私有云技術(shù)。

OpenFlow協(xié)議是解耦和集中網(wǎng)絡(luò)控制平面的最知名的方法，但主流商業(yè)版OpenFlow友好型交換機(jī)的可用性很有限，并且，目前世界上最大的交換機(jī)供應(yīng)商思科公司的大多數(shù)數(shù)據(jù)產(chǎn)品還沒(méi)有支持這項(xiàng)技術(shù)。因此，SDN供應(yīng)商采取了不同的方式來(lái)將這項(xiàng)技術(shù)推向市場(chǎng)。例如，美國(guó)NEC公司為其OpenFlow控制器制造了自己的交換機(jī)。而另一方面，Big Switch Networks和Nicira Networks（最近被Vmware收購(gòu)）則是通過(guò)集中基于管理程序的虛擬交換機(jī)的控制平面來(lái)創(chuàng)建SDN覆蓋，然后通過(guò)采用VXLAN（虛擬可擴(kuò)展局域網(wǎng)）和NVGRE（使用通用路由封裝的網(wǎng)絡(luò)虛擬化）等協(xié)議的物理網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行通信。

某公司基于SDN的私有云網(wǎng)絡(luò)

荷蘭IT管理和咨詢公司Schuberg Philis曾面臨私有云網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題：該公司通過(guò)靈活的計(jì)算資源池建立了內(nèi)部云，但卻手動(dòng)配置的網(wǎng)絡(luò)。Schuberg Philis公司關(guān)鍵任務(wù)工程師Hugo Prippaers表示：“很長(zhǎng)一段時(shí)間以來(lái)，我們都是通過(guò)虛擬主機(jī)來(lái)建立私有云，虛擬主機(jī)具有很大的靈活性，但每次我們開始使用這種靈活性時(shí)，我們都發(fā)現(xiàn)我們不得不求助于網(wǎng)絡(luò)工程師，‘在我們使用云服務(wù)之前，我們需要另一個(gè)虛擬局域網(wǎng)絡(luò)或者另一個(gè)VLAN中配置的另一個(gè)端口’。”

現(xiàn)在，該公司正在基于SDN技術(shù)來(lái)構(gòu)建其內(nèi)部云。這種新的云基礎(chǔ)設(shè)施包括一個(gè)高速2層網(wǎng)絡(luò)，Arista交換機(jī)和Nicira的網(wǎng)絡(luò)虛擬化平臺(tái)（NVP）。該公司從小處入手，配有雙10千兆位以太網(wǎng)Arista交換機(jī)的兩個(gè)服務(wù)器機(jī)架，交換機(jī)都上行鏈路到一對(duì)列末交換機(jī)。

Prippaers表示：“在物理網(wǎng)絡(luò)使用Nicira解決方案，你唯一需要做的事情是快速交換，而Arista是我們發(fā)現(xiàn)的最快的交換機(jī)，它是一個(gè)完全平面的2層網(wǎng)絡(luò)，只有很少的VLAN來(lái)連接到公共互聯(lián)網(wǎng)。”

Nicira的NVP技術(shù)在服務(wù)器機(jī)架中的管理程序主機(jī)上的虛擬交換機(jī)和物理2層網(wǎng)絡(luò)之間形成了一個(gè)SDN覆蓋，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)覆蓋將2層網(wǎng)絡(luò)作為IP骨干，讓3層網(wǎng)絡(luò)流量和其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)通過(guò)它。因此，Schuberg Philis管理員可以在啟動(dòng)云服務(wù)時(shí)通過(guò)單擊按鈕來(lái)更改SDN覆蓋，而無(wú)需對(duì)底層物理網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行更改。

“通過(guò)Nicira解決方案，網(wǎng)絡(luò)人員可以按照我們想要的方式來(lái)建立整個(gè)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，而無(wú)需重新配置物理設(shè)備，這為我們節(jié)省了很多時(shí)間，”Prippaers表示，“我們的網(wǎng)絡(luò)工程師現(xiàn)在能夠?qū)Ｗ⒂诰W(wǎng)絡(luò)的核心工作，確?；ミB的完善以及2層網(wǎng)絡(luò)交換的速度。他們現(xiàn)在只需要關(guān)注最重要的事情，而不再是更改端口配置等瑣碎的事情。”

SDN云網(wǎng)絡(luò)：編排需要北向API

雖然SDN技術(shù)可以虛擬化網(wǎng)絡(luò)以及簡(jiǎn)化私有云中的網(wǎng)絡(luò)管理，但網(wǎng)絡(luò)操作仍然可以與云基礎(chǔ)設(shè)施團(tuán)隊(duì)的其他工作保持分離。專家稱，為了簡(jiǎn)化操作，SDN必須集成到云編排框架中。

451 Group網(wǎng)絡(luò)研究主管Eric Hanselman表示，SDN中管理起來(lái)可能更復(fù)雜，“在較低水平，OpenFlow可用，但對(duì)于Big Switch、NEX和Nicira，真正的價(jià)值在于較高層控制能力。沒(méi)有人想要通過(guò)數(shù)噸的Python腳本來(lái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)控制。如果你希望SDN成為頂層控制環(huán)境的一部分，只有將SDN集成到較高水平才能發(fā)揮真正的價(jià)值。”

管理OpenFlow發(fā)展的開放網(wǎng)絡(luò)基金會(huì)（ONF）最近承認(rèn)了這種集成的必要，他們宣布將其SDN標(biāo)準(zhǔn)化范圍擴(kuò)展到專注于北向API。OpenFlow被認(rèn)為是一個(gè)南向協(xié)議，它允許SDN控制器與下面的交換基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行通信，并且控制這些基礎(chǔ)設(shè)施。但北向API是連接控制器到應(yīng)用以及上面的編排框架。例如，北向API允許云編排系統(tǒng)通過(guò)OpenFlow控制器來(lái)操縱網(wǎng)絡(luò)。

Hanselman表示：“OpenFlow承諾應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施本身（無(wú)論是實(shí)際應(yīng)用還是啟動(dòng)應(yīng)用的管理環(huán)境）將能夠動(dòng)態(tài)控制網(wǎng)絡(luò)的配置、連接方式、以及分配什么樣的功能和容量。我們必須采用可編程的方式將網(wǎng)絡(luò)資源與計(jì)算和存儲(chǔ)一起分解成可消耗的資源，并且這完全不需要知道硬件是什么”肯塔基大學(xué)的Salisbury表示，“我們并不是打算在SDN中開始編程靜態(tài)流，但這比靜態(tài)路由更糟糕，即一百萬(wàn)倍的細(xì)粒度化，我認(rèn)為北向應(yīng)用是將SDN集成到云編排的唯一方式。”

Nicira加上OpenStack來(lái)應(yīng)對(duì)多租戶私有云網(wǎng)絡(luò)

為了解決其私有云中北向API的問(wèn)題，Schuberg Philis集成了Nicira的技術(shù)與CloudStack—由Citrix公司創(chuàng)建的開源云編排框架。這種集成允許該公司在其私有云中創(chuàng)建和管理多租戶網(wǎng)絡(luò)。“通過(guò)云管理系統(tǒng)，我們可以創(chuàng)建多租戶環(huán)境，每個(gè)租戶都能夠創(chuàng)建多個(gè)網(wǎng)絡(luò)，”該公司的Prippaers表示，“我們集成了Nicira解決方案，這樣，CloudStack提供給你一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，然后它使用Nicira的API（應(yīng)用編程接口）來(lái)創(chuàng)建邏輯交換機(jī)。接著，網(wǎng)絡(luò)中啟動(dòng)的每臺(tái)虛擬機(jī)將被分配一個(gè)邏輯端口，并且連接到虛擬交換機(jī)。”

具有專有SDK的可編程性是可行的，但SDN更好

多年來(lái)，網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商嘗試過(guò)提供某種程度的可編程性—通常是通過(guò)建立在其操作系統(tǒng)上的軟件開發(fā)工具包（SDK）。例如，思科的SDN戰(zhàn)略包括One Platform Kit（onePK），這是針對(duì)其所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的SDK，它有可編程性。然而，Salisbury不想要基于“運(yùn)行在專有硬件上的專有軟件中的專有API”的可編程云網(wǎng)絡(luò)。

Salisbury表示：“通過(guò)OpenFlow，現(xiàn)在你將對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)平面擁有更好的能見度和更多控制。”他希望思科和Juniper等公司能夠完全支持OpenFlow，以便讓客戶自由地建立他們想要的網(wǎng)絡(luò)。他指出，在這方面，谷歌并沒(méi)有坐以待斃，而是建立了自己的OpenFlow設(shè)備，包括交換機(jī)和控制器等。

有些人懷疑SDN集中化概念

對(duì)于OpenFlow支持，整個(gè)行業(yè)一直比較保守，因?yàn)镾DN中控制平面的集中化問(wèn)題仍然存在疑問(wèn)。一些供應(yīng)商和網(wǎng)絡(luò)工程師質(zhì)疑集中化控制的可擴(kuò)展性和安全性。Salisbury表示：“一些供應(yīng)商始終保持分布，因?yàn)樗麄冋J(rèn)為集中化就是行不通。”但他指出，在無(wú)線LAN市場(chǎng)，集中的基于控制器的網(wǎng)絡(luò)似乎很好用。對(duì)于Salisbury而言，現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，而無(wú)法滿足私有云環(huán)境的需求。

“我們采用互聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)，將其應(yīng)用到企業(yè)網(wǎng)絡(luò)，”Salisbury說(shuō)：“我們采用互聯(lián)網(wǎng)巨大的協(xié)議堆棧，以及巨大的分布式計(jì)算模型，心想，‘這適用于成百上萬(wàn)的自主管理域，我們將相同的架構(gòu)放在一個(gè)管理域中應(yīng)該可行。’但這變得非常復(fù)雜，我認(rèn)為SDN是不可避免的，我們已經(jīng)落后10年，現(xiàn)在我們得到了發(fā)展路線圖，唯一的問(wèn)題是，我們能比x86市場(chǎng)更快地實(shí)現(xiàn)這一目的嗎？”