談可編程式的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)

責(zé)任編輯:cres

作者:harbor

2018-01-31 13:36:20

來源:企業(yè)網(wǎng)D1Net

原創(chuàng)

未來的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)必將是可編程的,未來的數(shù)據(jù)中心也將是可編程的。

一提到數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò),很多人腦海里立馬會顯示出各種設(shè)備操作命令。與Linux系統(tǒng)類似,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的交互方式也是命令行,通過向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備輸入各種設(shè)備識別的命令,達(dá)到運(yùn)維和部署網(wǎng)絡(luò)的目的。數(shù)據(jù)中心進(jìn)入了新一代的網(wǎng)絡(luò)世界,這些傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備操作方式也要隨之改變,網(wǎng)絡(luò)的可編程時代到來了。可編程是將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置平面從嵌入式節(jié)點(diǎn)獨(dú)立出來到軟件平臺,由軟件驅(qū)動的中央控制節(jié)點(diǎn)自動化控制網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),它以開放軟件的模式替代傳統(tǒng)基于嵌入、不夠靈活的控制平面,其中SDN技術(shù)是可編程方面的具體體現(xiàn)。
 
說到SDN,它并不能代表可編程網(wǎng)絡(luò)的全部,但的確是可編程網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。SDN并不是一種具體技術(shù),它是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)計理念,規(guī)劃了網(wǎng)絡(luò)的軟件、硬件、轉(zhuǎn)發(fā)面和控制面及相互之間的互動關(guān)系,重新定位了網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu),將網(wǎng)絡(luò)分為:轉(zhuǎn)發(fā)層、控制層、業(yè)務(wù)編排層和應(yīng)用層。我們常說的SDN控制器,就是指的控制層軟件,通過Openflow向轉(zhuǎn)發(fā)層下發(fā)流表,以此來指導(dǎo)流量的轉(zhuǎn)發(fā)行為??刂破骶褪钦麄€網(wǎng)絡(luò)運(yùn)轉(zhuǎn)的大腦,通過大腦控制著整個網(wǎng)絡(luò)。顯然,SDN中還有更高級的業(yè)務(wù)編排和應(yīng)用層,這些部分可以直接對控制器進(jìn)行可編程設(shè)計,實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)控制,也可以跨過控制器,直接對轉(zhuǎn)發(fā)層設(shè)備進(jìn)行可編程,使用轉(zhuǎn)發(fā)層設(shè)備識別的編程語言進(jìn)行操作和設(shè)計,這樣不僅實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量轉(zhuǎn)發(fā)控制,還實(shí)現(xiàn)了運(yùn)維、管理和排障的可編程自動化管理。其實(shí),SDN控制器將轉(zhuǎn)發(fā)流表下發(fā)到硬件網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上,工作就已完成了大半,更多的可編程工作還是要交給業(yè)務(wù)編排和應(yīng)用層。所以,在很多的云網(wǎng)絡(luò)中,除了SDN控制器之外,還會有可編程的運(yùn)維、管理和排障軟件,這些軟件有各種各樣豐富的軟件編程接口,比如:RESTful、SOAP、C、Java、XML。這些編程語言當(dāng)然還不能直接控制轉(zhuǎn)發(fā)層設(shè)備,要通過業(yè)務(wù)編排轉(zhuǎn)換成為轉(zhuǎn)發(fā)層設(shè)備可識別的語言,向轉(zhuǎn)發(fā)層設(shè)備下發(fā)就可以了。比如:VCC、CLI、TCL、Python、Netconf等等,設(shè)備接受的基本都是這些腳本語言,這些語言執(zhí)行效率高,基本可以和匯編語言媲美了。這些腳本語言按照設(shè)備識別的格式,將要執(zhí)行的信息結(jié)合到腳本當(dāng)中,實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制。比如:配置下發(fā)、業(yè)務(wù)部署、故障診斷和日常網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控等等都可以通過這些腳本語言實(shí)現(xiàn),這些才是可編程網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵部分。
 
可編程網(wǎng)絡(luò)除了SDN,還有網(wǎng)絡(luò)虛擬化NV、網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化NFV。NV是在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中建立隧道來連接兩個域,運(yùn)維的人員不必再在物理連接每一個新的域,尤其是對于創(chuàng)建虛擬機(jī)。這樣運(yùn)維的人員不用更改已經(jīng)部署好的網(wǎng)絡(luò),在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)之上進(jìn)行更改。NV運(yùn)行在高性能X86平臺上,在不改變網(wǎng)絡(luò)配置的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)遷移,NV適用于任何在使用虛擬機(jī)技術(shù)的組織。NFV是虛擬化第四到七層功能,使用最佳實(shí)踐作為不同網(wǎng)絡(luò)元素的基礎(chǔ)策略和配置。NFV也運(yùn)行在高性能的x86平臺上,其目的是允許人們?yōu)樘摂M機(jī)或流量創(chuàng)建服務(wù)配置文件,并在網(wǎng)絡(luò)上構(gòu)建抽象,然后在那個特定的邏輯環(huán)境搭建虛擬服務(wù)。NFV跟SDN最明顯的區(qū)別是:NFV處理的是4-7,SDN處理的是網(wǎng)絡(luò)模型中的2-3層,SDN優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu),比如以太網(wǎng)交換機(jī),路由器和無線網(wǎng)絡(luò)等,NFV則主要是優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的功能,比如負(fù)載均衡,防火墻,WAN網(wǎng)優(yōu)化控制器等。
 
其實(shí),往前追溯幾十年,在網(wǎng)絡(luò)誕生之初就有可編程網(wǎng)絡(luò)概念了,通過SNMP網(wǎng)管協(xié)議實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理和監(jiān)控,通過WEB實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可視化操作,這些都是網(wǎng)絡(luò)可編程的體現(xiàn),再往后還可以通過簡單的腳本語言實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)行為,通過可編程技術(shù)替代一部分人工作。不過,這幾十年可編程網(wǎng)絡(luò)并未得到人們足夠的重視,直到最近幾年,可編程網(wǎng)絡(luò)才真正火了,這是因?yàn)槿藗儗⒖删幊碳夹g(shù)運(yùn)用到了網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)層面,這個幾十年不曾被人改變的封閉領(lǐng)域。從此,可編程技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)里的應(yīng)用一發(fā)不可收拾,在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的各個方面都有滲透和實(shí)踐應(yīng)用。可編程技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域終于生根發(fā)芽,迎來了飛速的發(fā)展時期。如今的數(shù)據(jù)中心已經(jīng)開始將網(wǎng)絡(luò)部分納入云平臺中進(jìn)行監(jiān)管,在云平臺上有SDN的控制器,有網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控軟件,也有自動化下發(fā)網(wǎng)絡(luò)配置的軟件等等,云平臺接管了網(wǎng)絡(luò)部分的一切活動,這也是數(shù)據(jù)中心紛紛建設(shè)網(wǎng)絡(luò)云平臺的根本原因,是可編程網(wǎng)絡(luò)淋漓盡致的體現(xiàn)。
 
數(shù)字化引發(fā)的根本性變革導(dǎo)致“可編程經(jīng)濟(jì)”業(yè)務(wù)協(xié)議的生成,并使新業(yè)務(wù)的開發(fā)成為可能。“可編程經(jīng)濟(jì)”就是數(shù)字化新環(huán)境下資產(chǎn)交換協(xié)議和行為的貨幣化,不僅僅在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)部分產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,早已觸及到其它技術(shù)行業(yè)??删幊淌骄W(wǎng)絡(luò)是數(shù)據(jù)中心云化重要的體現(xiàn)。根據(jù)Gartner的定義,“可編程經(jīng)濟(jì)”是智能技術(shù)與區(qū)塊鏈的分布式計算資源相結(jié)合的結(jié)果,“可編程經(jīng)濟(jì)”代表著對全球經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的大規(guī)模改造,可編程正在悄然地改變著整個世界,讓網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更加靈活、更加適合數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)發(fā)展需要??删幊痰募夹g(shù)本質(zhì)是把原先一體化的硬件設(shè)施打破,將基礎(chǔ)硬件虛擬化并提供標(biāo)準(zhǔn)化的基本功能,然后通過可編程軟件技術(shù),實(shí)現(xiàn)控制其基本功能,并提供更開放、靈活、智能的管控服務(wù)。簡單講就是“硬件資源虛擬化,管理功能可編程”。未來的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)必將是可編程的,未來的數(shù)據(jù)中心也將是可編程的。
 
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