深入淺出數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的SDN技術(shù)

深入淺出數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的SDN技術(shù)

導(dǎo)讀：SDN的大名如雷冠耳,是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的熱點(diǎn),被業(yè)界普遍認(rèn)為是未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向,孕育著巨大的市場機(jī)會.SDN之所以能迅速崛起,主要的驅(qū)動力來自于數(shù)據(jù)中心,更準(zhǔn)確的說,是來自于數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)虛擬化,如果沒有網(wǎng)絡(luò)虛擬化,數(shù)據(jù)中心跟其它網(wǎng)絡(luò)對SDN而言沒啥區(qū)別.SDN的大名如雷冠耳，是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的熱點(diǎn)，被業(yè)界普遍認(rèn)為是未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向，孕育著巨大的市場機(jī)會。SDN之所以能迅速崛起，主要的驅(qū)動力來自于數(shù)據(jù)中心，更準(zhǔn)確的說，是來自于數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)虛擬化，如果沒有網(wǎng)絡(luò)虛擬化，數(shù)據(jù)中心跟其它網(wǎng)絡(luò)對SDN而言沒啥區(qū)別。翻開SDN的介紹不難理解，SDN是一種將網(wǎng)絡(luò)控制層面和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層面分離的技術(shù)，可以為網(wǎng)絡(luò)帶來可編程的特性。未來的網(wǎng)絡(luò)將和計(jì)算機(jī)一樣，提供一個硬件平臺，在此基礎(chǔ)上通過軟件對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行可編程設(shè)計(jì)。SDN概念說起來簡單，但是實(shí)際應(yīng)用卻面臨不少的困難，尤其是是當(dāng)前實(shí)際應(yīng)用并不多的情況下，真正了解SDN的人并不多，更多的人并不知道如何去使用SDN，怎么才能利用SDN提升網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和管理的效率，該篇文章通過通俗性的語言，簡單化的講解，讓大家對SDN有個感性的認(rèn)識。用過網(wǎng)絡(luò)測試儀（比如：思博倫的TestCenter或者SmartBits）的技術(shù)人員都知道，如果需要通過測試儀模擬各種測試流，需要提前對測試儀進(jìn)行預(yù)設(shè)置，設(shè)置好發(fā)送報文的特征，然后點(diǎn)擊端口發(fā)送，就可以打出流量來，在這個過程中可以設(shè)置流量大小，抓包，反復(fù)修改報文特征。其實(shí)SDN的實(shí)現(xiàn)過程也和測試儀的設(shè)置過程類似，首先通過OpenFlow協(xié)議（SDN軟硬件通信的唯一標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支持對OpenFlow的響應(yīng)）對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行設(shè)置，在配置之前，首先收集網(wǎng)絡(luò)基本信息，包括：有多少端口，網(wǎng)絡(luò)帶寬，路由規(guī)格等等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)參數(shù)，這些參數(shù)并不是某一臺網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的，而是整個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境具有的總體技術(shù)參數(shù)。然后根據(jù)這些參數(shù)，使用SDN的軟件控制器對路由協(xié)議，二層環(huán)網(wǎng)等進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)到參數(shù)后，通過OpenFlow協(xié)議向所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備下發(fā)，如果網(wǎng)絡(luò)設(shè)備無法滿足設(shè)定的設(shè)計(jì)，將返回失敗，需要對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改。調(diào)整后設(shè)計(jì)方案后再下發(fā)，這樣經(jīng)過反復(fù)的修改最終設(shè)計(jì)出最適合自己數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)。不難看出，SDN最大的好處就是可以很快地對網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，通過軟件模擬設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)，有不合適的地方及時進(jìn)行調(diào)整，擁有SDN將不需要使用者關(guān)心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是如何完成這些上層設(shè)計(jì)的，只通過SDN告訴網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，路由要從哪個端口轉(zhuǎn)發(fā)到哪個端口，二層環(huán)路阻塞在哪里，甚至二層環(huán)路根本不用阻塞鏈路也可以保證沒有環(huán)路，這將數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員從煩瑣的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置中解脫出來，讓網(wǎng)絡(luò)人員可以更加聚焦于自己數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用業(yè)務(wù)，而且使用SDN后為網(wǎng)絡(luò)人員調(diào)整網(wǎng)絡(luò)提供了極大的便利，傳統(tǒng)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的方式，比如變更流量轉(zhuǎn)發(fā)端口，新增路由等都需要人到機(jī)房去布線調(diào)整，往往要花費(fèi)幾天的工夫。采用SDN則不需要這樣，只要通過軟件調(diào)整幾分鐘就可以搞定，技術(shù)人員根本不用關(guān)心這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在哪里，就是遠(yuǎn)在美國的數(shù)據(jù)中心，也可以在北京的管理中心里順暢地部署業(yè)務(wù)。數(shù)據(jù)中心虛擬化技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了異地數(shù)據(jù)中心之間的業(yè)務(wù)遷移，處于北京和美國紐約的兩個數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)可能共同來完成SDN發(fā)出的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案，網(wǎng)絡(luò)人員不用關(guān)心到底自己設(shè)計(jì)的業(yè)務(wù)跑在哪里，處于異地的兩個數(shù)據(jù)中心完全融合為網(wǎng)絡(luò)人員提供了一個網(wǎng)絡(luò)硬件平臺，網(wǎng)絡(luò)人員可以隨心所欲地設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)。SDN除了為網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)帶來了極大便利，也便于對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理，可以說SDN就是升級版的網(wǎng)絡(luò)管理軟件。通過網(wǎng)管軟件可以對所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行管理，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)管具有網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，管理，業(yè)務(wù)異常告警等功能。SDN除了具備這些網(wǎng)管的功能之外，還可以對網(wǎng)絡(luò)故障進(jìn)行自愈。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時，SDN控制器獲知網(wǎng)絡(luò)異常表現(xiàn)，采取自動恢復(fù)機(jī)制。這些恢復(fù)機(jī)制是提前通過軟件設(shè)置好的，一旦得到發(fā)送的指令，就可以通過SDN發(fā)送到相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上，執(zhí)行恢復(fù)程序，這樣數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)可以自行進(jìn)行故障恢復(fù)，只要整個網(wǎng)絡(luò)是全冗余的設(shè)計(jì)，通過SDN可以確保網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)永不中斷。針對不同的故障，SDN發(fā)出不同的網(wǎng)絡(luò)修復(fù)方法，現(xiàn)階段我們都是通過業(yè)務(wù)演練，故障模擬來驗(yàn)證備份方案是否存在隱患的。在SDN的世界里，已經(jīng)都可以通過軟件模擬，可以通過軟件構(gòu)造出各種異常情況，然后制定解決方案，所以的故障模擬演練都可以通過軟件模擬，短短幾分鐘就可以做完各種故障模擬。因?yàn)镾DN的設(shè)計(jì)完全是通過軟件對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行定義和設(shè)計(jì)，下發(fā)硬件網(wǎng)絡(luò)設(shè)備后，可以不費(fèi)吹灰之力就可以完成反復(fù)的模擬、操作、調(diào)整，這才是SDN真正強(qiáng)大的地方。從以上的描述中不難發(fā)現(xiàn)，SDN實(shí)際就像計(jì)算機(jī)上安裝的各種編程環(huán)境，我們可以通過VisualC++編程環(huán)境設(shè)計(jì)出各種應(yīng)用軟件系統(tǒng)，在VisualC++的環(huán)境中可以調(diào)試，編譯，最終完成軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。SDN也是同樣，SDN控制器就像一個編程環(huán)境，網(wǎng)絡(luò)人員通過控制器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)編程，這個過程可以調(diào)試，編譯和運(yùn)行，最終設(shè)計(jì)出優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)，使用SDN，即使不懂TCP/IP為何物的人也可以設(shè)計(jì)出高效的網(wǎng)絡(luò)，這正是SDN的魅力所在。翻開網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)文檔RFC，已經(jīng)更新到了6000多篇，哪個人也沒有精力將這么多的RFC吃透，通過SDN可以將人們從浩瀚的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中解脫出來，只有設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的人才用關(guān)心網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的使用，使用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的人，只要通過SDN控制，就不用再關(guān)心網(wǎng)絡(luò)底層的實(shí)現(xiàn)?？吹?/p>