為什么SDN使網(wǎng)絡(luò)更激動(dòng)人心？

在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)方面，一場(chǎng)變革已經(jīng)悄然發(fā)生。多年來，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一直在發(fā)生變化，但這些變化幅度不大，且具有可預(yù)期性。但就在去年，由于SDN“軟件定義網(wǎng)絡(luò)”的出現(xiàn)，所有一切都發(fā)生了改變。

這項(xiàng)新技術(shù)的核心內(nèi)容是OpenFlow – 這是一種協(xié)議，能夠讓中央處理器和操作系統(tǒng)上的軟件對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)和流量模式進(jìn)行控制。

為什么這是一種顯著的改變?當(dāng)今的流量模式主要以智能硬連線接入至交換機(jī)來管理和指導(dǎo)。供應(yīng)商已經(jīng)內(nèi)置到交換機(jī)的特性和功能限定了它功能的限制。因此，如果需要新的功能，就必須要購(gòu)買新的交換機(jī)。

什么是SDN“軟件定義網(wǎng)絡(luò)”?

“軟件定義網(wǎng)絡(luò)”(SDN; software-defined networking)在智能系統(tǒng)(控制面)與實(shí)體路由傳送數(shù)據(jù)包的機(jī)器(數(shù)據(jù)面)之間實(shí)現(xiàn)分離。這對(duì)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的工作方式產(chǎn)生了許多深遠(yuǎn)的影響。不僅如此，還使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)行業(yè)和行業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)生了翻天覆地的變化 – 影響了數(shù)據(jù)中心經(jīng)理和網(wǎng)絡(luò)管理員購(gòu)買和管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的方式 – 因此，不僅能節(jié)約資金，還能提供前所未有的靈活性。

具體來講，“SDN軟件定義網(wǎng)絡(luò)”把更多的控制權(quán)交給了用戶。因此，用戶不僅可對(duì)功能和特性進(jìn)行部署，還能使網(wǎng)絡(luò)更好地滿足各項(xiàng)業(yè)務(wù)需求。

Dell'Oro集團(tuán)高級(jí)分析師Casey Quillin最近在邁阿密召開的NetEvents大會(huì)上表示，SDN“軟件定義網(wǎng)絡(luò)”具有與眾不同的特點(diǎn)，因?yàn)檫@種網(wǎng)絡(luò)能夠以抽象化的方式解決網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性問題。數(shù)據(jù)面與控制面之間的分離，實(shí)際上是虛擬化的一種形式。這就如同從前的服務(wù)器虛擬化和存儲(chǔ)虛擬化，前者使數(shù)據(jù)中心發(fā)生了永久性的改變，后者則正在逐步改變著存儲(chǔ)系統(tǒng)的部署方式和管理方式。

SDN“軟件定義網(wǎng)絡(luò)”是由開放式網(wǎng)絡(luò)基金會(huì)于2011年3月才推出。這一概念來自加利福尼亞斯坦福大學(xué)的研究成果，開放式網(wǎng)絡(luò)基金會(huì)設(shè)立之后，通過把這一概念轉(zhuǎn)化為商業(yè)產(chǎn)品，從而實(shí)現(xiàn)SDN“軟件定義網(wǎng)絡(luò)”從概念至現(xiàn)實(shí)的過渡。

最初，OpenFlow僅僅是添加到商業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)、路由器和無線訪問點(diǎn)的一項(xiàng)功能，主要是為了提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的掛鉤，使斯坦福大學(xué)的研究人員可以自由地開展實(shí)驗(yàn)，無需廠商披露其網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的內(nèi)部工作情況。

“軟件定義網(wǎng)絡(luò)”的益處

開放式網(wǎng)絡(luò)基金會(huì)執(zhí)行董事Dan Pitt在邁阿密大會(huì)上也表示：“SDN軟件定義網(wǎng)絡(luò)是一場(chǎng)革命，要把權(quán)力交回到用戶和操作人員的手中。從前陳舊的網(wǎng)絡(luò)工作模式即將消亡，我們需要一定的時(shí)間來吸收這些變化，并改變網(wǎng)絡(luò)的文化。這不僅僅是一項(xiàng)技術(shù)，而是一場(chǎng)運(yùn)動(dòng) – 就像海嘯來襲一般，不可阻擋。”

他把當(dāng)今的交換機(jī)比作大型計(jì)算機(jī)，兩者都具有單片式、封閉性和專有性的特點(diǎn)。“SDN軟件定義網(wǎng)絡(luò)將把網(wǎng)絡(luò)從大型主機(jī)時(shí)代帶入至一個(gè)新的時(shí)代，以開發(fā)界面和商品芯片為特點(diǎn)，采用開放式軟件、邏輯集中式控制面和開放式應(yīng)用程序。”

開放性是關(guān)鍵所在。“任何人都可以編寫應(yīng)用程序”，Pitt表示，“而不僅僅是交換機(jī)方面的專家，他們可以控制安全政策、服務(wù)質(zhì)量、流量工程、商業(yè)目標(biāo)等方面的內(nèi)容”。換句話說，如果企業(yè)需要確保某種類型的流量流向一個(gè)特定的方向，只需購(gòu)買或創(chuàng)建能執(zhí)行這一任務(wù)的軟件即可。但對(duì)目前交換機(jī)來說，如果一個(gè)需要的功能不存在，那么就需要購(gòu)買新的硬件，這種做法不僅成本高，而且會(huì)導(dǎo)致目前的工作發(fā)生中斷。

“SDN軟件定義網(wǎng)絡(luò)”的關(guān)鍵益處如下所示：

◆任何一名開發(fā)人員都可編寫軟件，在網(wǎng)絡(luò)的使用方式、操作方式和銷售方式上實(shí)現(xiàn)靈活性;

◆用戶能夠以更快的速度獲得想要的功能，無需等待供應(yīng)商把這種功能納入至專有產(chǎn)品之中;

◆“SDN軟件定義網(wǎng)絡(luò)”可以降低操作費(fèi)用和減少錯(cuò)誤的數(shù)量，從而減少了網(wǎng)絡(luò)的故障時(shí)間，因?yàn)榭勺詣?dòng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置，減少了人工配置的數(shù)量;

◆“SDN軟件定義網(wǎng)絡(luò)”能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的虛擬化，可以把網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算和存儲(chǔ)融為一體。因此，通過一個(gè)觀點(diǎn)和工具套，就可以對(duì)整個(gè)IT 作業(yè)情況進(jìn)行管理;

◆可容易地與計(jì)算功能整合，便于開展資源管理和維護(hù);

◆它可以更好地使網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)目標(biāo)保持一致;

◆由于這是一種把流量表信息傳遞至網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)方式，因此可促進(jìn)形成一個(gè)容納各種供應(yīng)商的開放式市場(chǎng)。

工作方式

由于有了“SDN軟件定義網(wǎng)絡(luò)”，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)可在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)器上運(yùn)行，無需對(duì)服務(wù)器進(jìn)行改動(dòng)。交換機(jī)具體負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行引導(dǎo)，相對(duì)來說屬于無聲設(shè)備。但是，交換機(jī)和控制服務(wù)器都會(huì)運(yùn)行OpenFlow協(xié)議 – 這是一種對(duì)信息進(jìn)行定義的通信機(jī)制，例如：接收數(shù)據(jù)包、發(fā)出數(shù)據(jù)包、修改轉(zhuǎn)發(fā)表格和獲取統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

在OpenFlow交換機(jī)收到之前從未見過的數(shù)據(jù)包、并且沒有相關(guān)指令時(shí)，交換機(jī)會(huì)把數(shù)據(jù)包發(fā)給控制器，由控制器決定如何對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理。也可以丟棄數(shù)據(jù)包，或者添加一條數(shù)據(jù)流條目，指導(dǎo)交換機(jī)以后對(duì)類似的數(shù)據(jù)包進(jìn)行同樣的處理。

服務(wù)器上的軟件可對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有交換機(jī)提供指導(dǎo)，不僅能對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行總體控制，還能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的可見度，這在從前都是不可思議的功能。

行業(yè)內(nèi)也支持這一舉措

目前的許多產(chǎn)品已經(jīng)納入并支持“SDN軟件定義網(wǎng)絡(luò)”，而且越來越多這樣的產(chǎn)品正在推向市場(chǎng)。惠普已經(jīng)針對(duì)惠普交換機(jī)開發(fā)了支持OpenFlow的固件，IBM公司也推出了OpenFlow交換機(jī)。就連網(wǎng)絡(luò)巨頭思科公司也支持這一概念，并推出了思科開放網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。該公司表示，開放網(wǎng)絡(luò)環(huán)境提供了編程方式的訪問，讓人們可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)智能進(jìn)行利用，因?yàn)榫x的相關(guān)協(xié)議、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和部署模型可以按照幾類用途進(jìn)行專門定制，其中就包括“軟件定義網(wǎng)絡(luò)”。

雖然開放式網(wǎng)絡(luò)基金對(duì)OpenFlow的發(fā)展發(fā)揮指導(dǎo)的作用，但卻決定在眾多供應(yīng)商之間保持中立，不允許任何供應(yīng)商成為其董事會(huì)成員。基金會(huì)的董事會(huì)成員主要由學(xué)者和大型最終用戶組成，例如電信公司和內(nèi)容提供商。供應(yīng)商只能成為技術(shù)工作小組的成員。

結(jié)論

為了讓基于“SDN軟件定義網(wǎng)絡(luò)”的產(chǎn)品廣泛傳播，還有許多的工作要做。但不可避免的是，人們對(duì)于一項(xiàng)新技術(shù)或新概念的熱衷有時(shí)會(huì)走在現(xiàn)實(shí)的前面。過去的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，在一項(xiàng)新技術(shù)得到廣泛采用之前，各類機(jī)構(gòu)都不會(huì)輕易地更換設(shè)備，而是傾向于在非關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)π录夹g(shù)進(jìn)行試用。

盡管如此，人們已經(jīng)對(duì)“SDN軟件定義網(wǎng)絡(luò)”表現(xiàn)出了濃厚的興趣，為之興奮不已，并進(jìn)行了大量部署，因此這已經(jīng)充分證明了“SDN軟件定義網(wǎng)絡(luò)”的價(jià)值。Google公司的全球網(wǎng)絡(luò)G-Scale，已經(jīng)依賴OpenFlow連接其全球數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)。這家搜索引擎巨頭早在2009年就開始了對(duì)OpenFlow的測(cè)試，遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于這種軟件成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間。

Pitt認(rèn)為，一旦“SDN軟件定義網(wǎng)絡(luò)”得到廣泛采用，人們對(duì)它的熱度就會(huì)降低。他表示，將來這僅僅是計(jì)算工作的一個(gè)組成部分而已，而且“不會(huì)顯得那么有趣，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)將不再是問題。此外，企業(yè)IT經(jīng)理們也因此可以實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略商業(yè)價(jià)值的提升，而不僅僅是避免搞砸而已。”

結(jié)論是：一旦這種情形成為現(xiàn)實(shí)，開放式網(wǎng)絡(luò)基金會(huì)就完成了自己的任務(wù)，成功地把一種全新的聯(lián)網(wǎng)方式推向世界，這種聯(lián)網(wǎng)方式不僅更為靈活，而且具有更高的成本有效性!

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