你肯定聽過，但這個值得反復強調，即網(wǎng)絡是私有云中的瓶頸問題?，F(xiàn)在，服務器和存儲技術已經(jīng)發(fā)展成共享資源，云管理員可以自由地調用這些資源，但是網(wǎng)絡卻仍然是手動的。為了提高靈活性，私有云網(wǎng)絡必須進行虛擬化，而軟件定義網(wǎng)絡（SDN）是一個性價比不錯的方法。

“企業(yè)需要像服務供應商一樣，為內(nèi)部客戶迅速做出反應。為此，企業(yè)需要啟用自助式IT，而實現(xiàn)這一目的的最大障礙就是網(wǎng)絡，”正在開發(fā)基于SDN網(wǎng)絡虛擬化技術的日本初創(chuàng)公司Midokura的首席戰(zhàn)略官Ben Cherian表示，“具備CCIE資格認證的很多員工可能花了數(shù)周時間才對交換機和路由器做出些許改變，而與此同時，在很多情況下，云服務供應商只需要一個按鈕就可以進行更改。”

從本質上講，SDN技術從單個網(wǎng)絡設備的數(shù)據(jù)轉發(fā)平面解耦和集中了控制平面。通過集中控制平面（通常位于基于服務器的SDN控制器上），網(wǎng)絡變得更加可編程化，而這將創(chuàng)造一個更動態(tài)和可靠的私有云網(wǎng)絡。

“我們經(jīng)歷的大部分中斷都源自于人為配置錯誤，”肯塔基大學網(wǎng)絡架構師Brent Salisbury表示，“如果我們能夠讓網(wǎng)絡更改變成可編程且可更新的，這將為我們創(chuàng)造很大的價值，同時避免人為錯誤。”Salisbury一直在其測試和開發(fā)環(huán)境測試SDN與私有云技術。

OpenFlow協(xié)議是解耦和集中網(wǎng)絡控制平面的最知名的方法，但主流商業(yè)版OpenFlow友好型交換機的可用性很有限，并且，目前世界上最大的交換機供應商思科公司的大多數(shù)數(shù)據(jù)產(chǎn)品還沒有支持這項技術。因此，SDN供應商采取了不同的方式來將這項技術推向市場。例如，美國NEC公司為其OpenFlow控制器制造了自己的交換機。而另一方面，Big Switch Networks和Nicira Networks（最近被Vmware收購）則是通過集中基于管理程序的虛擬交換機的控制平面來創(chuàng)建SDN覆蓋，然后通過采用VXLAN（虛擬可擴展局域網(wǎng)）和NVGRE（使用通用路由封裝的網(wǎng)絡虛擬化）等協(xié)議的物理網(wǎng)絡來進行通信。

某公司基于SDN的私有云網(wǎng)絡

荷蘭IT管理和咨詢公司Schuberg Philis曾面臨私有云網(wǎng)絡問題：該公司通過靈活的計算資源池建立了內(nèi)部云，但卻手動配置的網(wǎng)絡。Schuberg Philis公司關鍵任務工程師Hugo Prippaers表示：“很長一段時間以來，我們都是通過虛擬主機來建立私有云，虛擬主機具有很大的靈活性，但每次我們開始使用這種靈活性時，我們都發(fā)現(xiàn)我們不得不求助于網(wǎng)絡工程師，‘在我們使用云服務之前，我們需要另一個虛擬局域網(wǎng)絡或者另一個VLAN中配置的另一個端口’。”

現(xiàn)在，該公司正在基于SDN技術來構建其內(nèi)部云。這種新的云基礎設施包括一個高速2層網(wǎng)絡，Arista交換機和Nicira的網(wǎng)絡虛擬化平臺（NVP）。該公司從小處入手，配有雙10千兆位以太網(wǎng)Arista交換機的兩個服務器機架，交換機都上行鏈路到一對列末交換機。

Prippaers表示：“在物理網(wǎng)絡使用Nicira解決方案，你唯一需要做的事情是快速交換，而Arista是我們發(fā)現(xiàn)的最快的交換機，它是一個完全平面的2層網(wǎng)絡，只有很少的VLAN來連接到公共互聯(lián)網(wǎng)。”

Nicira的NVP技術在服務器機架中的管理程序主機上的虛擬交換機和物理2層網(wǎng)絡之間形成了一個SDN覆蓋，這個網(wǎng)絡覆蓋將2層網(wǎng)絡作為IP骨干，讓3層網(wǎng)絡流量和其他網(wǎng)絡服務通過它。因此，Schuberg Philis管理員可以在啟動云服務時通過單擊按鈕來更改SDN覆蓋，而無需對底層物理網(wǎng)絡進行更改。

“通過Nicira解決方案，網(wǎng)絡人員可以按照我們想要的方式來建立整個網(wǎng)絡基礎設施，而無需重新配置物理設備，這為我們節(jié)省了很多時間，”Prippaers表示，“我們的網(wǎng)絡工程師現(xiàn)在能夠專注于網(wǎng)絡的核心工作，確?；ミB的完善以及2層網(wǎng)絡交換的速度。他們現(xiàn)在只需要關注最重要的事情，而不再是更改端口配置等瑣碎的事情。”

SDN云網(wǎng)絡：編排需要北向API

雖然SDN技術可以虛擬化網(wǎng)絡以及簡化私有云中的網(wǎng)絡管理，但網(wǎng)絡操作仍然可以與云基礎設施團隊的其他工作保持分離。專家稱，為了簡化操作，SDN必須集成到云編排框架中。

451 Group網(wǎng)絡研究主管Eric Hanselman表示，SDN中管理起來可能更復雜，“在較低水平，OpenFlow可用，但對于Big Switch、NEX和Nicira，真正的價值在于較高層控制能力。沒有人想要通過數(shù)噸的Python腳本來進行網(wǎng)絡控制。如果你希望SDN成為頂層控制環(huán)境的一部分，只有將SDN集成到較高水平才能發(fā)揮真正的價值。”

管理OpenFlow發(fā)展的開放網(wǎng)絡基金會（ONF）最近承認了這種集成的必要，他們宣布將其SDN標準化范圍擴展到專注于北向API。OpenFlow被認為是一個南向協(xié)議，它允許SDN控制器與下面的交換基礎設施進行通信，并且控制這些基礎設施。但北向API是連接控制器到應用以及上面的編排框架。例如，北向API允許云編排系統(tǒng)通過OpenFlow控制器來操縱網(wǎng)絡。

Hanselman表示：“OpenFlow承諾應用基礎設施本身（無論是實際應用還是啟動應用的管理環(huán)境）將能夠動態(tài)控制網(wǎng)絡的配置、連接方式、以及分配什么樣的功能和容量。我們必須采用可編程的方式將網(wǎng)絡資源與計算和存儲一起分解成可消耗的資源，并且這完全不需要知道硬件是什么”肯塔基大學的Salisbury表示，“我們并不是打算在SDN中開始編程靜態(tài)流，但這比靜態(tài)路由更糟糕，即一百萬倍的細粒度化，我認為北向應用是將SDN集成到云編排的唯一方式。”

Nicira加上OpenStack來應對多租戶私有云網(wǎng)絡

為了解決其私有云中北向API的問題，Schuberg Philis集成了Nicira的技術與CloudStack—由Citrix公司創(chuàng)建的開源云編排框架。這種集成允許該公司在其私有云中創(chuàng)建和管理多租戶網(wǎng)絡。“通過云管理系統(tǒng)，我們可以創(chuàng)建多租戶環(huán)境，每個租戶都能夠創(chuàng)建多個網(wǎng)絡，”該公司的Prippaers表示，“我們集成了Nicira解決方案，這樣，CloudStack提供給你一個網(wǎng)絡，然后它使用Nicira的API（應用編程接口）來創(chuàng)建邏輯交換機。接著，網(wǎng)絡中啟動的每臺虛擬機將被分配一個邏輯端口，并且連接到虛擬交換機。”

具有專有SDK的可編程性是可行的，但SDN更好

多年來，網(wǎng)絡供應商嘗試過提供某種程度的可編程性—通常是通過建立在其操作系統(tǒng)上的軟件開發(fā)工具包（SDK）。例如，思科的SDN戰(zhàn)略包括One Platform Kit（onePK），這是針對其所有網(wǎng)絡設備的SDK，它有可編程性。然而，Salisbury不想要基于“運行在專有硬件上的專有軟件中的專有API”的可編程云網(wǎng)絡。

Salisbury表示：“通過OpenFlow，現(xiàn)在你將對轉發(fā)平面擁有更好的能見度和更多控制。”他希望思科和Juniper等公司能夠完全支持OpenFlow，以便讓客戶自由地建立他們想要的網(wǎng)絡。他指出，在這方面，谷歌并沒有坐以待斃，而是建立了自己的OpenFlow設備，包括交換機和控制器等。

有些人懷疑SDN集中化概念

對于OpenFlow支持，整個行業(yè)一直比較保守，因為SDN中控制平面的集中化問題仍然存在疑問。一些供應商和網(wǎng)絡工程師質疑集中化控制的可擴展性和安全性。Salisbury表示：“一些供應商始終保持分布，因為他們認為集中化就是行不通。”但他指出，在無線LAN市場，集中的基于控制器的網(wǎng)絡似乎很好用。對于Salisbury而言，現(xiàn)在的網(wǎng)絡架構過于復雜，而無法滿足私有云環(huán)境的需求。

“我們采用互聯(lián)網(wǎng)的架構，將其應用到企業(yè)網(wǎng)絡，”Salisbury說：“我們采用互聯(lián)網(wǎng)巨大的協(xié)議堆棧，以及巨大的分布式計算模型，心想，‘這適用于成百上萬的自主管理域，我們將相同的架構放在一個管理域中應該可行。’但這變得非常復雜，我認為SDN是不可避免的，我們已經(jīng)落后10年，現(xiàn)在我們得到了發(fā)展路線圖，唯一的問題是，我們能比x86市場更快地實現(xiàn)這一目的嗎？”