SDN控制器可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的虛擬化

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2013-07-30 09:47:12

摘自:賽迪網(wǎng)

基于SDN控制器,可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的虛擬化,按需提供;同時(shí)結(jié)合IDC管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了SDN控制器與VM服務(wù)管理器的協(xié)同,從而實(shí)現(xiàn)了計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源與網(wǎng)絡(luò)資源的無(wú)縫協(xié)同。

在網(wǎng)絡(luò)科研領(lǐng)域,人們利用SDN快速地部署和試驗(yàn)創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與通信協(xié)議;大型互聯(lián)網(wǎng)公司希望SDN提供掌握網(wǎng)絡(luò)深層信息的可編程接口,以?xún)?yōu)化和提升業(yè)務(wù)體驗(yàn);云服務(wù)提供商希望SDN提供網(wǎng)絡(luò)虛擬化和自動(dòng)配置以適應(yīng)其擴(kuò)展性和多租戶(hù)需求;ISP希望利用SDN簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)管理以及實(shí)現(xiàn)快速靈活的業(yè)務(wù)提供;企業(yè)網(wǎng)用戶(hù)希望SDN實(shí)現(xiàn)私有云的自動(dòng)配置和降低設(shè)備采購(gòu)成本。

從起源來(lái)看,SDN誕生于美國(guó)GENI項(xiàng)目資助的斯坦福大學(xué)CleanSlate課題,以NickMcKeown教授為首的研究團(tuán)隊(duì)提出了OpenFlow的概念并用于校園網(wǎng)絡(luò)的試驗(yàn)創(chuàng)新,基于OpenFlow的后續(xù)研究使網(wǎng)絡(luò)具有了可編程的特性,SDN的概念應(yīng)運(yùn)而生。2009年,SDN入圍TechnologyReview十大前沿技術(shù)。2011年,在Mckeown教授等人的推動(dòng)下,開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)基金會(huì)ONF成立,致力于推動(dòng)SDN架構(gòu)、技術(shù)的規(guī)范和發(fā)展工作。2012年可謂是SDN商用元年,Google部署SDN、Cisco發(fā)布開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)環(huán)境戰(zhàn)略、Vmware收購(gòu)Nicira等重要事件將SDN推向了全球矚目的焦點(diǎn)。分析公司IDC的調(diào)查和預(yù)測(cè)顯示,目前85%的行業(yè)相關(guān)企業(yè)正在研究SDN,2016年SDN相關(guān)市場(chǎng)空間將從2012年的微不足道快速增長(zhǎng)至37億美元。

T企業(yè)和新興軟件企業(yè)在SDN領(lǐng)域更多地關(guān)注控制層軟件和開(kāi)源,其優(yōu)勢(shì)在于對(duì)通用軟件的理解和開(kāi)發(fā)能力。依托標(biāo)準(zhǔn)化接口,憑借軟件方面的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和開(kāi)源代碼的低門(mén)檻,IT企業(yè)可以通過(guò)研發(fā)SDN操作系統(tǒng)加定制轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的模式提供全套SDN網(wǎng)絡(luò)解決方案,從而擠占傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商的市場(chǎng)空間,尤其是占據(jù)銷(xiāo)售額大部分比例的企業(yè)網(wǎng)市場(chǎng)。

SDN的核心特點(diǎn)是將實(shí)體設(shè)備作為基礎(chǔ)資源,抽象出網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)(NOS)隱藏底層物理細(xì)節(jié)并向上層提供統(tǒng)一的管理和編程接口,以NOS為平臺(tái)開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)軟件來(lái)定義網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹①Y源分配、處理機(jī)制等。目前,業(yè)內(nèi)各界討論的SDN大致可分為廣義和狹義兩種:廣義SDN泛指向上層應(yīng)用開(kāi)放資源接口,可實(shí)現(xiàn)軟件編程控制的各類(lèi)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu);狹義SDN則專(zhuān)指符合ONF組織定義的開(kāi)放架構(gòu),基于標(biāo)準(zhǔn)OpenFlow協(xié)議實(shí)現(xiàn)的軟件定義網(wǎng)絡(luò)。

集中高效的網(wǎng)絡(luò)管理和運(yùn)維

SDN控制器擁有全網(wǎng)的靜態(tài)拓?fù)浼皠?dòng)態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)信息,可實(shí)施全網(wǎng)的高效管理和優(yōu)化,更有利于網(wǎng)絡(luò)故障的快速定位和排除。如在具有全網(wǎng)靜態(tài)拓?fù)浜蛣?dòng)態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)信息的基礎(chǔ)上,可開(kāi)發(fā)專(zhuān)用的故障診斷工具,實(shí)時(shí)模擬網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程,可實(shí)現(xiàn)故障的快速定位和處理,極大提高了運(yùn)維的效率。

靈活組網(wǎng)與多路徑轉(zhuǎn)發(fā)

基于SDN的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)采用統(tǒng)一的SDN控制器實(shí)施控制,網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則和動(dòng)作由SDN控制器統(tǒng)一控制和下發(fā),能有效避免環(huán)路,能根據(jù)業(yè)務(wù)的需求通過(guò)轉(zhuǎn)發(fā)流表的控制,實(shí)現(xiàn)多路徑轉(zhuǎn)發(fā)和負(fù)載均衡,大幅提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性和利用率。

智能的虛擬機(jī)部署和遷移

虛擬機(jī)的部署和遷移需要網(wǎng)絡(luò)的配合。在基于SDN的未來(lái)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)方案中,通過(guò)IDC管理平臺(tái),VM服務(wù)管理器以及SDN控制器協(xié)同實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)的智能化部署和遷移。當(dāng)某臺(tái)虛擬機(jī)需要遷移時(shí),首先是VM服務(wù)管理器感知到,并向IDC管理平臺(tái)發(fā)出請(qǐng)求,提出網(wǎng)絡(luò)配合請(qǐng)求;IDC管理平臺(tái)受到網(wǎng)絡(luò)配合請(qǐng)求后,向SDN控制器發(fā)送網(wǎng)絡(luò)配合請(qǐng)求,SDN控制器實(shí)施網(wǎng)絡(luò)控制,將相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)策略下發(fā)到虛擬機(jī)遷移的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,并撤銷(xiāo)虛擬機(jī)原來(lái)所在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)策略。從而實(shí)現(xiàn)了虛擬機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫協(xié)同,實(shí)現(xiàn)了虛擬機(jī)遷移的自動(dòng)化,智能化。

海量虛擬租戶(hù)支持

針對(duì)海量租戶(hù)的承載需求,中興通訊基于SDN的未來(lái)數(shù)據(jù)中心解決方案采用擴(kuò)展標(biāo)簽的方式,利用現(xiàn)有的MPLS標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)租戶(hù)的標(biāo)識(shí),20bit的MPLS標(biāo)簽可滿(mǎn)足超大容量的租戶(hù)承載需求。同時(shí),SDN控制器可實(shí)現(xiàn)很好的租戶(hù)的隔離,提供每租戶(hù)的虛擬網(wǎng)絡(luò)視圖、資源控制和安全保障。

計(jì)算+存儲(chǔ)+網(wǎng)絡(luò)的IaaS服務(wù)

基于SDN控制器,可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的虛擬化,按需提供;同時(shí)結(jié)合IDC管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了SDN控制器與VM服務(wù)管理器的協(xié)同,從而實(shí)現(xiàn)了計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源與網(wǎng)絡(luò)資源的無(wú)縫協(xié)同,向用戶(hù)提供按需的計(jì)算+存儲(chǔ)+網(wǎng)絡(luò)資源的IaaS服務(wù)。

基于SDN的未來(lái)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)方案能充分滿(mǎn)足數(shù)據(jù)中心的規(guī)模部署和運(yùn)營(yíng)需求,具有很大的優(yōu)勢(shì)。但由于目前SDN技術(shù)尚處于發(fā)展階段,還不夠成熟,基于SDN的未來(lái)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)方案需要考慮以下的問(wèn)題。

1、DC管理平臺(tái)、SDN控制器、VM服務(wù)管理器之間需要協(xié)同,三者可能由不同的廠商提供,如何實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的互通是關(guān)鍵;

2、如何實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)向基于SDN的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)演進(jìn),是網(wǎng)絡(luò)部署面臨的直接問(wèn)題;

3、SDN目前處于高速發(fā)展階段,技術(shù)方向和路線是否會(huì)出現(xiàn)大的變化,是需要持續(xù)關(guān)注的問(wèn)題。

目前,支持SDN產(chǎn)品未來(lái)會(huì)越來(lái)越多,一個(gè)很重要的原因是芯片廠商開(kāi)始大力跟進(jìn)SDN技術(shù)應(yīng)用。博通、飛思卡爾等公司都開(kāi)始供應(yīng)SDN相關(guān)芯片。比如:博通的StrataXGSTrident II系列10/40 GbE交換芯片能提供軟件定義網(wǎng)絡(luò)所需的對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量的可視性和診斷,并實(shí)現(xiàn)了靈活的負(fù)載均衡,是業(yè)界第一款在硬件上實(shí)現(xiàn)SDN 的芯片,能滿(mǎn)足云網(wǎng)絡(luò)環(huán)境以及大型數(shù)據(jù)中心對(duì)帶寬、速率、網(wǎng)絡(luò)容量、可擴(kuò)展性和效率等更多方面的需求。

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