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SDN技術及其在云計算中的應用

2014-09-26 11:32:14 大云網　點擊量：評論 (0)

1 SDN提出的背景及其概念　　近幾年，隨著移動互聯網、電子商務、大數據等服務的興起和發展，以及虛擬化、云計算技術的快速發展，傳統網絡技術及架構已經越來越不能滿足快速配置、按需調用、自動負載均衡的要求。

3.SDN主要的特點

　　從上面幾個架構中可以看出，SDN目前在業界普遍認可的有以下幾大特征：

　　1.控制平面與數據平面的分離，使得分布式系統得到集中控制。邏輯上集中的控制能夠支持獲得網絡資源的全局信息并根據業務需求進行資源的全局調配和優化。同時集中控制無須對物理設備進行現場配置，提升網絡控制的便捷性。

　　2.開放的數據平面控制協議，使得交換設備商品化，避免廠商鎖定，屏蔽了底層物理轉發設備的差異。

　　3.開放的控制平面管理接口，通過開放的南向和北向接口，能夠實現網絡和具體應用的無縫集成，使得網絡實時動態的滿足應用的需求成為可能。另外基于開放接口通過自行開發網絡業務，加快新業務的上線周期。

　　4.SDN解決方案

　　隨著SDN的提出和各種標準的建立，各大廠商也開始推出他們的SDN解決方案。專注于虛擬化的VMware在2012年斥資12億美元收購了Nicira隨之推出了它的NSX解決方案;網絡巨頭思科也推出了ACI 以支持其開放式網絡環境(ONE)策略。而正在實施戰略轉型，希望完成從硬件制作到服務業轉型，成為一體化行業解決方案服務商的IBM，在SDN方面也有著深厚的積累。2011年IBM就已經開始開發他的分布式疊加虛擬以太網(DOVE)解決方案。在DOVE架構的基礎之上，2013年3月IBM推出了“用于虛擬環境的IBM 軟件定義網絡”(IBM SDN VE)解決方案。IBM SDN VE 是采用Opendaylight項目提出的參考架構的實現。

　　讓我們基于IBM SDN VE來了解一下一個具有代表性的SDN解決方案。

4.1 IBM SDN VE解決方案總覽

　　IBM SDN VE是一種分布式的疊加型虛擬網絡，它可以利用現有的物理網絡，而無需對物理網絡基礎架構進行任何更改。此解決方案可用于VMware環境，也可用于KVM環境。可以使用IBM SDN VE的KVM版構建開源的云計算方案中的SDN網絡。

圖4 IBM SDN VE總覽圖

　　圖4是IBM SDN VE的總覽圖，中間的菱形框內是SDN VE的虛擬網絡環境，在這個虛擬網絡環境中可以創建多個虛擬網絡。虛擬網絡之間的通信由SDN VE網關負責轉發。網關同時負責跨IDC的相同虛擬網絡之間的流量轉發，這個過程可以理解為在一端的網關將虛擬網絡的分組先以一定格式封裝(通常是VXLAN封裝)，然后再通過傳統的IP網絡向對端傳送，對端以相應方式解開封裝并且轉發到相應的虛擬網絡內。SDN VE通過RESTful和Neutron的標準提供了北向接口以提供給OpenStack等應用程序來控制和定義虛擬網絡。

　　4.2 IBM SDN的構成部件

　　IBM SDN VE通過一些分離的部件來完成軟件定義網絡的原則和構想，這些部件對傳統的交換機控制平面和數據轉發平面在虛擬的疊加網絡環境中進行了仿真。

　　圖5表示了IBM SDN VE各部件之間的邏輯關系，同時說明了這些部件是如何與“底層網絡”即現有的物理網絡之間產生關系。畫面中心的“DOVE Overlay”網絡是整個解決方案的基礎，它實現了虛擬機(VM)之間實現透明的通信而不需要關心虛擬機之間的“底層網絡”基礎設施，同時它的存在也實現了可以不對“底層網絡”做任何的修改就可以以疊加的方式實現SDN。

圖5 IBM SDN VE部件關系圖