為什么SDN使網(wǎng)絡更激動人心？

在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡方面，一場變革已經(jīng)悄然發(fā)生。多年來，網(wǎng)絡技術一直在發(fā)生變化，但這些變化幅度不大，且具有可預期性。但就在去年，由于SDN“軟件定義網(wǎng)絡”的出現(xiàn)，所有一切都發(fā)生了改變。

這項新技術的核心內(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)上的軟件對整個網(wǎng)絡和流量模式進行控制。

為什么這是一種顯著的改變?當今的流量模式主要以智能硬連線接入至交換機來管理和指導。供應商已經(jīng)內(nèi)置到交換機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，就必須要購買新的交換機。

什么是SDN“軟件定義網(wǎng)絡”?

“軟件定義網(wǎng)絡”(SDN; software-defined networking)在智能系統(tǒng)(控制面)與實體路由傳送數(shù)據(jù)包的機器(數(shù)據(jù)面)之間實現(xiàn)分離。這對網(wǎng)絡交換機的工作方式產(chǎn)生了許多深遠的影響。不僅如此，還使整個網(wǎng)絡行業(yè)和行業(yè)經(jīng)濟發(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)絡管理員購買和管理網(wǎng)絡設備的方式 – 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”把更多的控制權交給了用戶。因此，用戶不僅可對功能和特性進行部署，還能使網(wǎng)絡更好地滿足各項業(yè)務需求。

Dell'Oro集團高級分析師Casey Quillin最近在邁阿密召開的NetEvents大會上表示，SDN“軟件定義網(wǎng)絡”具有與眾不同的特點，因為這種網(wǎng)絡能夠以抽象化的方式解決網(wǎng)絡的復雜性問題。數(shù)據(jù)面與控制面之間的分離，實際上是虛擬化的一種形式。這就如同從前的服務器虛擬化和存儲虛擬化，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系統(tǒng)的部署方式和管理方式。

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

最初，OpenFlow僅僅是添加到商業(yè)以太網(wǎng)交換機、路由器和無線訪問點的一項功能，主要是為了提供一個標準化的掛鉤，使斯坦福大學的研究人員可以自由地開展實驗，無需廠商披露其網(wǎng)絡設備的內(nèi)部工作情況。

“軟件定義網(wǎng)絡”的益處

開放式網(wǎng)絡基金會執(zhí)行董事Dan Pitt在邁阿密大會上也表示：“SDN軟件定義網(wǎng)絡是一場革命，要把權力交回到用戶和操作人員的手中。從前陳舊的網(wǎng)絡工作模式即將消亡，我們需要一定的時間來吸收這些變化，并改變網(wǎng)絡的文化。這不僅僅是一項技術，而是一場運動 – 就像海嘯來襲一般，不可阻擋。”

他把當今的交換機比作大型計算機，兩者都具有單片式、封閉性和專有性的特點。“SDN軟件定義網(wǎng)絡將把網(wǎng)絡從大型主機時代帶入至一個新的時代，以開發(fā)界面和商品芯片為特點，采用開放式軟件、邏輯集中式控制面和開放式應用程序。”

開放性是關鍵所在。“任何人都可以編寫應用程序”，Pitt表示，“而不僅僅是交換機方面的專家，他們可以控制安全政策、服務質(zhì)量、流量工程、商業(yè)目標等方面的內(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特定的方向，只需購買或創(chuàng)建能執(zhí)行這一任務的軟件即可。但對目前交換機來說，如果一個需要的功能不存在，那么就需要購買新的硬件，這種做法不僅成本高，而且會導致目前的工作發(fā)生中斷。

“SDN軟件定義網(wǎng)絡”的關鍵益處如下所示：

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

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

◆“SDN軟件定義網(wǎng)絡”可以降低操作費用和減少錯誤的數(shù)量，從而減少了網(wǎng)絡的故障時間，因為可自動進行網(wǎng)絡配置，減少了人工配置的數(shù)量;

◆“SDN軟件定義網(wǎng)絡”能實現(xiàn)網(wǎng)絡的虛擬化，可以把網(wǎng)絡、計算和存儲融為一體。因此，通過一個觀點和工具套，就可以對整個IT 作業(yè)情況進行管理;

◆可容易地與計算功能整合，便于開展資源管理和維護;

◆它可以更好地使網(wǎng)絡與業(yè)務目標保持一致;

◆由于這是一種把流量表信息傳遞至網(wǎng)絡的標準方式，因此可促進形成一個容納各種供應商的開放式市場。

工作方式

由于有了“SDN軟件定義網(wǎng)絡”，網(wǎng)絡操作系統(tǒng)可在一個標準化服務器上運行，無需對服務器進行改動。交換機具體負責對數(shù)據(jù)包進行引導，相對來說屬于無聲設備。但是，交換機和控制服務器都會運行OpenFlow協(xié)議 – 這是一種對信息進行定義的通信機制，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)計數(shù)據(jù)。

在OpenFlow交換機收到之前從未見過的數(shù)據(jù)包、并且沒有相關指令時，交換機會把數(shù)據(jù)包發(fā)給控制器，由控制器決定如何對數(shù)據(jù)包進行處理。也可以丟棄數(shù)據(jù)包，或者添加一條數(shù)據(jù)流條目，指導交換機以后對類似的數(shù)據(jù)包進行同樣的處理。

服務器上的軟件可對網(wǎng)絡內(nèi)的所有交換機提供指導，不僅能對網(wǎng)絡進行總體控制，還能實現(xiàn)網(wǎng)絡的可見度，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”，而且越來越多這樣的產(chǎn)品正在推向市場。惠普已經(jīng)針對惠普交換機開發(fā)了支持OpenFlow的固件，IBM公司也推出了OpenFlow交換機。就連網(wǎng)絡巨頭思科公司也支持這一概念，并推出了思科開放網(wǎng)絡環(huán)境。該公司表示，開放網(wǎng)絡環(huán)境提供了編程方式的訪問，讓人們可以對網(wǎng)絡智能進行利用，因為精選的相關協(xié)議、行業(yè)標準和部署模型可以按照幾類用途進行專門定制，其中就包括“軟件定義網(wǎng)絡”。

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

結論

為了讓基于“SDN軟件定義網(wǎng)絡”的產(chǎn)品廣泛傳播，還有許多的工作要做。但不可避免的是，人們對于一項新技術或新概念的熱衷有時會走在現(xiàn)實的前面。過去的經(jīng)驗告訴我們，在一項新技術得到廣泛采用之前，各類機構都不會輕易地更換設備，而是傾向于在非關鍵領域?qū)π录夹g進行試用。

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

Pitt認為，一旦“SDN軟件定義網(wǎng)絡”得到廣泛采用，人們對它的熱度就會降低。他表示，將來這僅僅是計算工作的一個組成部分而已，而且“不會顯得那么有趣，因為網(wǎng)絡將不再是問題。此外，企業(yè)IT經(jīng)理們也因此可以實現(xiàn)戰(zhàn)略商業(yè)價值的提升，而不僅僅是避免搞砸而已。”

結論是：一旦這種情形成為現(xiàn)實，開放式網(wǎng)絡基金會就完成了自己的任務，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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