SDN不是集中網(wǎng)管

目前的網(wǎng)絡(luò)效率低、難以擴(kuò)展、耗費(fèi)大量時(shí)間和資源，并且不能支持靈活的運(yùn)營(yíng)。在多數(shù)情況下，所有網(wǎng)絡(luò)情報(bào)遍布在采用標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議的物理交換機(jī)和路由器上。 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置主要是對(duì)每個(gè)交換機(jī)/路由器進(jìn)行獨(dú)立的配置，結(jié)果造成網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)極其復(fù)雜。為了實(shí)施某個(gè)變化，網(wǎng)絡(luò)操作員必須對(duì)每個(gè)交換機(jī)/路由器重新配置路由協(xié)議，需要耗費(fèi)大量時(shí)間。

集中網(wǎng)管是一個(gè)集中管理平臺(tái)，提供集中式的設(shè)備配置功能，能在一定程度上提高設(shè)備管理員/網(wǎng)絡(luò)管理員的管理效率。SDN不改變現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，它提供了一個(gè)設(shè)備供應(yīng)商之外的企業(yè)、運(yùn)營(yíng)商能夠控制網(wǎng)絡(luò)自行創(chuàng)新的平臺(tái)，使得網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新的周期由數(shù)年降低到數(shù)周， 換句話說，企業(yè)、運(yùn)營(yíng)商創(chuàng)新是為了滿足最終內(nèi)外部用戶的需求，網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新周期縮短了、簡(jiǎn)化了，也就意味他們的競(jìng)爭(zhēng)力更強(qiáng)、他們的客戶更加滿意。

SDN的本質(zhì)就是讓用戶可以通過軟件編程充分控制網(wǎng)絡(luò)的行為，讓網(wǎng)絡(luò)軟件化，進(jìn)而敏捷化。更加快速地滿足最終客戶的需求，附帶的降低一次性投入和運(yùn)維成 本。而SDN的可編程相對(duì)來說有三個(gè)轉(zhuǎn)變，從設(shè)備提供商可編程轉(zhuǎn)變?yōu)橛脩艨删幊蹋瑥脑O(shè)備可編程轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)可編程以及網(wǎng)絡(luò)和IT應(yīng)用的無縫集成。

SDN能夠把網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流處理從控制數(shù)據(jù)流的邏輯和規(guī)則中分離出來。這讓運(yùn)營(yíng)商和企業(yè)能夠控制管理自己的數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)能夠?qū)嵤┎煌?guī)則和路由的能力，包括決定哪些類型的數(shù)據(jù)在本地而哪些類型的數(shù)據(jù)在遠(yuǎn)程處理。

本質(zhì)上，SDN讓組織機(jī)構(gòu)能夠精細(xì)地看到并控制對(duì)網(wǎng)絡(luò)和資源的訪問，讓IT經(jīng)理得以解決影響網(wǎng)絡(luò)的具體問題。通過集中地查看整個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，客戶能夠相應(yīng)地調(diào)整網(wǎng)絡(luò)以滿足業(yè)務(wù)需求。

更重要的是，它讓網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商和廠商能夠在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中對(duì)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的想法和戰(zhàn)略進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而不影響當(dāng)前的數(shù)據(jù)流。操作員現(xiàn)在可以定制他們的網(wǎng)絡(luò)以更好地滿足業(yè)務(wù)需求。這有望開啟新一輪的網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新，而企業(yè)努力創(chuàng)造基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和服務(wù)。

一個(gè)SDN網(wǎng)絡(luò)有三個(gè)架構(gòu)層：物理網(wǎng)絡(luò)、SDN應(yīng)用程序、SDN控制器：

物理網(wǎng)絡(luò)。最底層包含網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)成所有IT基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)的物理設(shè)備。我們使用“交換機(jī)”這個(gè)概念，因?yàn)镺penFlow改變了以太網(wǎng)交換機(jī)工作的方式。在本文中，你還可以考慮物理基礎(chǔ)設(shè)施中的虛擬交換機(jī)部分。

SDN應(yīng)用程序。SDN設(shè)計(jì)中最具有可視性的層是提供服務(wù)(比如交換/網(wǎng)絡(luò)虛擬化、防火墻和流量均衡器)的應(yīng)用程序。(注意，基于 OpenFlow的負(fù)載均衡器被稱為流量均衡器。它們并不是傳統(tǒng)負(fù)載均衡器，因?yàn)樗鼈儾荒茏x取數(shù)據(jù)包內(nèi)容)這些應(yīng)用程序與那些軟件運(yùn)行在專門硬件上的情境中的應(yīng)用程序基本類似或相同。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中大部分即將到來的創(chuàng)新將發(fā)生在SDN應(yīng)用程序上。

SDN控制器。SDN控制器是中間件，由服務(wù)器作為整個(gè)架構(gòu)的軸心?？刂破鞅仨毢途W(wǎng)絡(luò)中所有物理以及虛擬設(shè)備整合?？刂破鲗⑽锢砭W(wǎng)絡(luò)設(shè)備從與這些設(shè)備協(xié)同工作的SDN軟件中抽象化出來?？刂破骱途W(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間有高度的整合。在OpenFlow環(huán)境中，控制器將使用OpenFlow協(xié)議和 NETCONF協(xié)議來與交換機(jī)對(duì)話。(OpenFlow是發(fā)送流數(shù)據(jù)到交換機(jī)的API，而NETCONF是網(wǎng)絡(luò)設(shè)置API。)

SDN：基本架構(gòu)

在目前的SDN方式下，廠商在單一產(chǎn)品中提供應(yīng)用程序和一個(gè)控制器。例如，Nicira/VMware將它的應(yīng)用程序和控制器封裝在單個(gè)專有應(yīng)用程序堆棧中。思科將會(huì)把控制器內(nèi)嵌到設(shè)備上的IOS軟件中，從而把它的控制器封裝到OnePK產(chǎn)品中。Big Switch Networks最近發(fā)布了商業(yè)版本的SDN控制器，提供運(yùn)行在控制器上的兩個(gè)應(yīng)用程序：Big Virtual Switch和Big Tap。

顯然控制器是網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的關(guān)鍵部分。它必須將API呈獻(xiàn)給代表有用功能的應(yīng)用程序。API也是廠商在SDN市場(chǎng)主導(dǎo)權(quán)上競(jìng)爭(zhēng)最激烈的地方。

SDN API：新的戰(zhàn)場(chǎng)

一個(gè)SDN架構(gòu)有兩個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò)API：北向和南向。OpenFlow是一個(gè)南向API。OpenFlow是一個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的API，它可以設(shè)置以太網(wǎng)交換機(jī)內(nèi)幀轉(zhuǎn)發(fā)芯片并定義通過網(wǎng)絡(luò)的流路徑。此外，監(jiān)管OpenFlow協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)體Open Networking Foundation(ONF：開放網(wǎng)絡(luò)基金會(huì))發(fā)布一個(gè)用于設(shè)備設(shè)置的API，即所謂的OF-CONFIG。OF-CONFIG使用NETCONF XML數(shù)據(jù)格式來定義語言。

思科的OnePK也是一個(gè)南向API。在OpenFlow是否足夠滿足所有網(wǎng)絡(luò)需求的問題上有許多爭(zhēng)論，尤其是關(guān)于從基于包的網(wǎng)絡(luò)到基于流的網(wǎng)絡(luò)的遷移上。目前還有一些會(huì)妨礙這種遷移的問題，比如需要和現(xiàn)有協(xié)議(比如STP和OSPF)之間有互操作性。

北向API

北向API在SDN架構(gòu)中提供一個(gè)機(jī)制來將服務(wù)或應(yīng)用程序呈現(xiàn)給企業(yè)。每個(gè)應(yīng)用程序?qū)?huì)構(gòu)建一個(gè)針對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)據(jù)流表，然后將請(qǐng)求發(fā)送給控制器以便將數(shù)據(jù)流分布到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

例如，一個(gè)虛擬交換應(yīng)用程序?qū)?huì)構(gòu)建一個(gè)覆蓋網(wǎng)絡(luò)中物理和虛擬交換機(jī)所有點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)圖/數(shù)據(jù)庫(kù)。在多租賃以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)用程序?qū)?gòu)建一個(gè)集合的流規(guī)則來模擬以太網(wǎng)VLAN(虛擬局域網(wǎng))同時(shí)又保持每個(gè)租賃人數(shù)據(jù)流完全的隔離。這些數(shù)據(jù)流規(guī)則將包含基于流入和流出端口的值，加上數(shù)據(jù)源和目標(biāo)網(wǎng)卡地址。

編輯點(diǎn)評(píng)：

集中網(wǎng)管只是一個(gè)將數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)中抽取出來的標(biāo)準(zhǔn)方式(盡管一些工具已經(jīng)開始嘗試從命令行界面中抽取數(shù)據(jù))，現(xiàn)在的“網(wǎng)絡(luò)管理”平臺(tái)不足以為網(wǎng)絡(luò)擁有者提供可視性和控制性。而SDN是一個(gè)商業(yè)-到-技術(shù)的接口，SDN將服務(wù)呈現(xiàn)給用戶和企業(yè)，然后將服務(wù)予以抽象化以便讓控制器可以將它們轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)動(dòng)作。

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