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SDN在公有云中的典型应用场景

[日期:2015-08-04] 来源:高效运维微信号  作者: [字体: ]

  SDN的概念已经提出很多年了,原以为SDN不会立刻在生产环境下部署,但是SDN的商用历程超出了我们的想象。

  特别是很多公有云服务商面临业务快速发展的压力,在网络平台上,已经开始大规模部署基于SDN的网络。

  SDN和公有云

  随着数据中心向云架构转型,数据中心网络平台开始面临越来越大的挑战:

  云计算时代的数据中心网络平台必须能够满足计算虚拟化的要求,提供足够的接入带宽,提供足够大的MAC地址表,提供一个“大二层”的环境满足虚拟机迁移的需求。

  网络平台必须提供足够的灵活性,满足资源灵活部署,网络快速调整,网络属性自由迁移的需求。

  网络平台必须能够满足业务自动化部署的需求,网络平台能够与云管理平台的对接,实现端到端的业务自动化交付。

  传统的网络技术,如IRF虚拟化技术,Trill/FabricPath等大二层技术均无法满足这些要求。于是,出现了Overlay技术。其基本思想是:

  在一个物理网络的基础上,根据业务需求,再添加一张逻辑的网络。

  这张逻辑的网络可以根据业务需求,动态建立,实现虚拟网络摆脱物理网络的限制。

  IETF 在 Overlay 技术领域提出 VXLAN、NVGRE、STT 三大技术方案。VXLAN目前是最主流的Overlay技术,成为业界事实标准。

  传统VXLAN解决方案需要在Underlay网络部署组播路由协议,需要管理VNI与主播组的映射关系,为大规模部署带来难题。

  引入SDN控制器解决VXLAN控制平面的问题,是目前业界主流的解决方案。

  传统网络如何改造成SDN?

  需要考虑以下问题:

  并不是所有设备均可支持SDN,所以首先需要对网络设备进行评估。

  网络设备可同时工作在IP转发模式及流转发模式,所以理论上可以平滑过渡为SDN模式。

  SDN并不会大量消耗网络带宽:

  首包及ARP带答,下发流表等消耗的带宽不会超过300Mbps(我们控制器的PacketIn能力是500Kpps)。

  基于SDN的新网络技术,将传统网络设备、Vswitch、NFV、传统安全设备等网络资源融合起来,可以实现物理资源、虚拟资源的随需而动,充分满足用户运维集中简便、部署灵活弹性、资源池化管理、海量租户规格、租户安全隔离、网络安全可靠等诸多需求。

  SDN技术体现出来的诸多优势,使SDN的商用历程远远超出了我们的想象:

  SDN控制与转发分离的思想,也使得SDN技术有了越来越丰富的应用场景。相信,随着SDN生态环境的逐渐完善,SDN技术必将获得更快速的发展。

  有结合NFV的一些产品吗?

  现在NFV主要有vSR(软件路由器),vFW(软件防火墙),vLB,vAC(软件无线控制器),vBRAS等。目前都有成熟的产品。

  在公有云VPC中,vSR可以部署为资源池,作为企业接入公有云的VPN网关使用。

  

SDN那些事:传统网络变身SDN、公有云及NFV

 

  这个图就是NFV的一个典型应用场景。

  有些客户会把VSR作为BGP的路由反射器去使用,从而对广域网的流量进行调度。

  NFV在国外的发展速度明显快于国内。国内用户对NFV的需求正呈现出快速增长的需求。

  SDN除了在数据中心内开始大量部署之外,还有一些客户开始考虑把SDN技术应用在运维领域,比如百度:

  他们自己开发了探针服务器,从网络两端发探测报文,从而探测网络链路质量,但是探测报文到网络侧后,网络会根据最短路径优先算法及HASH算法,走某一条固定的路径,无法遍历每条路径,这样就无法探测每条路径的质量。

  利用SDN技术,就可以控制探测包的转发路径,从而遍历每条可用路径,获取每条路径的质量。

  

SDN那些事:传统网络变身SDN、公有云及NFV

 

  这个工作其实SDN控制器完全可以自己完成,可以省掉探针服务器。

  在控制器上构造好探测报文,直接Paketout到网络设备上,然后再用Openflow控制探测报文的转发路径,中间的每台转发设备在转发探测报文的同时,拷贝一份报文,Packt-in到控制器上,控制器通过比较,就可以得出链路的质量。

  

SDN那些事:传统网络变身SDN、公有云及NFV

 

  上面的图中,南向用的都是标准的Openflow协议,不同厂商的网络设备也没关系。Opendaylight有完全开源的控制器,在上面开发个运维的APP,就可以实现对数据中心网络路径的可视化管理。

  Overlay技术出现的原因是解决云计算环境下“大二层“需求,以及网络灵活性需求。Underlay网络提供网络的联通性和多链路的负载均衡,无特殊拓扑限制,可以为一个三层的网络。Underlay只要提供可靠的三层转发能力即可。

  从目前看,公有云对SDN的需求最为迫切,通过SDN控制器与云平台的对接,可以实现业务的端到端自动化交付。这是云服务商最看重SDN的地方。

  

SDN那些事:传统网络变身SDN、公有云及NFV

 

  除了公有云的使用场景,SDN成功落地的CASE还真的很少见。

  但是,SDN在私有云环境下部署,正呈现出快速增长的势头。工商银行、建设银行、农业银行等金融客户正在考虑在其企业私有云环境下采用基于SDN的网络平台。

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