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SDN在公有云中的典型應(yīng)用場景

云計算
SDN的概念已經(jīng)提出很多年了,原以為SDN不會立刻在生產(chǎn)環(huán)境下部署,但是SDN的商用歷程超出了我們的想象。特別是很多公有云服務(wù)商面臨業(yè)務(wù)快速發(fā)展的壓力,在網(wǎng)絡(luò)平臺上,已經(jīng)開始大規(guī)模部署基于SDN的網(wǎng)絡(luò)。

SDN的概念已經(jīng)提出很多年了,原以為SDN不會立刻在生產(chǎn)環(huán)境下部署,但是SDN的商用歷程超出了我們的想象。

特別是很多公有云服務(wù)商面臨業(yè)務(wù)快速發(fā)展的壓力,在網(wǎng)絡(luò)平臺上,已經(jīng)開始大規(guī)模部署基于SDN的網(wǎng)絡(luò)。

SDN和公有云

隨著數(shù)據(jù)中心向云架構(gòu)轉(zhuǎn)型,數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)平臺開始面臨越來越大的挑戰(zhàn):

  • 云計算時代的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)平臺必須能夠滿足計算虛擬化的要求,提供足夠的接入帶寬,提供足夠大的MAC地址表,提供一個“大二層”的環(huán)境滿足虛擬機遷移的需求。
  • 網(wǎng)絡(luò)平臺必須提供足夠的靈活性,滿足資源靈活部署,網(wǎng)絡(luò)快速調(diào)整,網(wǎng)絡(luò)屬性自由遷移的需求。
  • 網(wǎng)絡(luò)平臺必須能夠滿足業(yè)務(wù)自動化部署的需求,網(wǎng)絡(luò)平臺能夠與云管理平臺的對接,實現(xiàn)端到端的業(yè)務(wù)自動化交付。

傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),如IRF虛擬化技術(shù),Trill/FabricPath等大二層技術(shù)均無法滿足這些要求。于是,出現(xiàn)了Overlay技術(shù)。其基本思想是:

在一個物理網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,根據(jù)業(yè)務(wù)需求,再添加一張邏輯的網(wǎng)絡(luò)。

這張邏輯的網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求,動態(tài)建立,實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)擺脫物理網(wǎng)絡(luò)的限制。

IETF 在 Overlay 技術(shù)領(lǐng)域提出 VXLAN、NVGRE、STT 三大技術(shù)方案。VXLAN目前是最主流的Overlay技術(shù),成為業(yè)界事實標(biāo)準(zhǔn)。

傳統(tǒng)VXLAN解決方案需要在Underlay網(wǎng)絡(luò)部署組播路由協(xié)議,需要管理VNI與主播組的映射關(guān)系,為大規(guī)模部署帶來難題。

引入SDN控制器解決VXLAN控制平面的問題,是目前業(yè)界主流的解決方案。

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)如何改造成SDN?

需要考慮以下問題:

  • 并不是所有設(shè)備均可支持SDN,所以首先需要對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行評估。
  • 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可同時工作在IP轉(zhuǎn)發(fā)模式及流轉(zhuǎn)發(fā)模式,所以理論上可以平滑過渡為SDN模式。

SDN并不會大量消耗網(wǎng)絡(luò)帶寬:

首包及ARP帶答,下發(fā)流表等消耗的帶寬不會超過300Mbps(我們控制器的PacketIn能力是500Kpps)。

基于SDN的新網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、Vswitch、NFV、傳統(tǒng)安全設(shè)備等網(wǎng)絡(luò)資源融合起來,可以實現(xiàn)物理資源、虛擬資源的隨需而動,充分滿足用戶運維集中簡便、部署靈活彈性、資源池化管理、海量租戶規(guī)格、租戶安全隔離、網(wǎng)絡(luò)安全可靠等諸多需求。

SDN技術(shù)體現(xiàn)出來的諸多優(yōu)勢,使SDN的商用歷程遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我們的想象:

SDN控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離的思想,也使得SDN技術(shù)有了越來越豐富的應(yīng)用場景。相信,隨著SDN生態(tài)環(huán)境的逐漸完善,SDN技術(shù)必將獲得更快速的發(fā)展。

有結(jié)合NFV的一些產(chǎn)品嗎?

現(xiàn)在NFV主要有vSR(軟件路由器),vFW(軟件防火墻),vLB,vAC(軟件無線控制器),vBRAS等。目前都有成熟的產(chǎn)品。

在公有云VPC中,vSR可以部署為資源池,作為企業(yè)接入公有云的VPN網(wǎng)關(guān)使用。

SDN那些事:傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)變身SDN、公有云及NFV

這個圖就是NFV的一個典型應(yīng)用場景。

有些客戶會把VSR作為BGP的路由反射器去使用,從而對廣域網(wǎng)的流量進(jìn)行調(diào)度。

NFV在國外的發(fā)展速度明顯快于國內(nèi)。國內(nèi)用戶對NFV的需求正呈現(xiàn)出快速增長的需求。

SDN除了在數(shù)據(jù)中心內(nèi)開始大量部署之外,還有一些客戶開始考慮把SDN技術(shù)應(yīng)用在運維領(lǐng)域,比如百度:

他們自己開發(fā)了探針服務(wù)器,從網(wǎng)絡(luò)兩端發(fā)探測報文,從而探測網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量,但是探測報文到網(wǎng)絡(luò)側(cè)后,網(wǎng)絡(luò)會根據(jù)最短路徑優(yōu)先算法及HASH算法,走某一條固定的路徑,無法遍歷每條路徑,這樣就無法探測每條路徑的質(zhì)量。

利用SDN技術(shù),就可以控制探測包的轉(zhuǎn)發(fā)路徑,從而遍歷每條可用路徑,獲取每條路徑的質(zhì)量。

SDN那些事:傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)變身SDN、公有云及NFV

這個工作其實SDN控制器完全可以自己完成,可以省掉探針服務(wù)器。

在控制器上構(gòu)造好探測報文,直接Paketout到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上,然后再用Openflow控制探測報文的轉(zhuǎn)發(fā)路徑,中間的每臺轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備在轉(zhuǎn)發(fā)探測報文的同時,拷貝一份報文,Packt-in到控制器上,控制器通過比較,就可以得出鏈路的質(zhì)量。

SDN那些事:傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)變身SDN、公有云及NFV

上面的圖中,南向用的都是標(biāo)準(zhǔn)的Openflow協(xié)議,不同廠商的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也沒關(guān)系。Opendaylight有完全開源的控制器,在上面開發(fā)個運維的APP,就可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)路徑的可視化管理。

Overlay技術(shù)出現(xiàn)的原因是解決云計算環(huán)境下“大二層“需求,以及網(wǎng)絡(luò)靈活性需求。Underlay網(wǎng)絡(luò)提供網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)通性和多鏈路的負(fù)載均衡,無特殊拓?fù)湎拗?,可以為一個三層的網(wǎng)絡(luò)。Underlay只要提供可靠的三層轉(zhuǎn)發(fā)能力即可。

從目前看,公有云對SDN的需求最為迫切,通過SDN控制器與云平臺的對接,可以實現(xiàn)業(yè)務(wù)的端到端自動化交付。這是云服務(wù)商最看重SDN的地方。

SDN那些事:傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)變身SDN、公有云及NFV

除了公有云的使用場景,SDN成功落地的CASE還真的很少見。

但是,SDN在私有云環(huán)境下部署,正呈現(xiàn)出快速增長的勢頭。工商銀行、建設(shè)銀行、農(nóng)業(yè)銀行等金融客戶正在考慮在其企業(yè)私有云環(huán)境下采用基于SDN的網(wǎng)絡(luò)平臺。

 

責(zé)任編輯:Ophira 來源: 高效運維微信號
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