网络架构革命运动掀起,技术指南
分类:网络运维

“智能化”已不再是手机的专盛名词,网络架构一样也在走向“智能化”。转发层和调整层的离别实现了软硬件的分别和底部硬件的虚构化,为网络的开垦进取提供了一个优异的提高平台。因而SDN成为了网络的火爆话题,而OpenFlow作为一个标准SDN应用的说道也受到关心和注重。Extreme Networks产品和技巧行销COODarius Goodall形象的将OpenFlow比喻成为未来互连网的Android。

摘要

  • Background:为什么须要 SDN
  • SDN的显要建设方案
  • SDN的一体化应用架构
  • SDN与网络安全
  • OpenFlow专业规律
  • OpenFlow在SDN架构中的剧中人物

SDNs和OpenFlow是一个近似Linux的位移

Background

软件定义互连网(Software-defined networking,SDN),一种新的互联网架构。SDN 建议的调控与转向平面分离、互连网状态聚焦央调整制、援救软件编制程序等观点并不是什么新鲜事,不过一如既往平昔未曾那多少个突破性的进展。

“为了让系统越来越好地劳作,开始的一段时代供给管住复杂性而早先时期须要领取轻巧性。” —唐·Norman(Donald Arthur Norman)

方今 SDN 引起附近关切得益于互联网需要侧天崩地塌的变动:云计算事情(服务器设想化技巧为表示)成为主流,移动网络催生的大数目手艺渐渐布满,富含互联网在内的能源高效安插、弹性扩大容积、按需调用供给明显。古板形式的流弊显现:网络设施硬件、操作系统和网络利用三部分紧耦合在一块儿,组成一个查封种类,那三有些相互注重、每一有的的换代和多变都务求别的部分做出同样的升级。

越是多的网络新说道和新算法使得互联网决定平面变得尤为复杂,可是今后的互联网顾客却对网络的易用性有越来越高的渴求,希望互联网有所更加的多的可编制程序本事,进而自动化、智能化网络管理。正如 SDN 的倡导者 Scott Shenker,U.C. Berkeley Professor 所言,网络发展当前还处在“管理复杂性”阶段,这样的架构严重阻碍了互连网立异进程的进行。

一举手一投足互连网、云计算以及物联网等利用使得着多少基本的要紧变革。随着应用的再三前进,互连网带宽的供给进步,对数据核心建议了越多的要求,而古板的互联网框架结构已经无法满意增加的要求。古板的数额宗旨面前境遇着一场革命,而SDNs和OpenFlow的产出将会对其发出革命性的震慑。“仿佛当年Linux的出现同样,SDNs和OpenFlow是三个近似Linux的运动。SDNs将形成互连网的第三代代表。”Extreme Networks公司经营贩卖资深主任DougWills认为。

SDN Solutions

什么样缓和从“管理复杂性”阶段转换到“提取轻松性”阶段呢?最早获得成功商用经验的是互连网厂商谷歌。

那么怎么着是SDN呢?是由花旗国里昂希伯来高校cleanslate研商组建议的一种新型互连网创新架构,其主旨本领OpenFlow通过将网络设施调节面与数量面分离开来,进而完毕了网络流量的利落决定,为基本互连网及使用的更新提供了要得的平台。一句话来讲,SDN能够兑现互联网如电脑般可编制程序,能够制造易于处理的互连网设想化层。而OpenFlow则是四个尺度SDN应用公约。

Google 的 SDN 实践

Google 基于 SDN 技改其骨干网 G-scale(Backbone Network,也称WAN网)。WAN网的重大职务是担负满世界拾二个数据基本之间的打成一片,数据流量的内容包含:1. 客户数据备份,比如摄像、图片、语音等;2. 跨数据大旨存款和储蓄访谈,举例总结财富和存款和储蓄财富布满分化;3. 大范围的数码同步。WAN 网开支高昂(包含广大海底光纤通信电缆),何况存在多少流量大然则链路带宽利用率低的难题:为了兑现负载均衡,同偶尔候幸免大流量都被分发到同多少个链路上形成丢包,谷歌(Google)不得不使用过量链路,提供比实际需求多得多的带宽,实际链路带宽利用率独有百分之三十~60%,何况仍不可幸免有的链路很清闲,有的链路发生鸿沟,设备必需扶助相当的大的包缓存,开销高。为了抓实互联网的可管理性,谷歌首先在带宽分配和路线计算方面尝试。化解思路是当三个新的数码要从头传输时,应用程序会评估所供给耗用的带宽,为它采用一条最优路径(如负载最轻但非最短路线,虽不丢包但延时大),然后把这几个动用对应的安顿通过调节器(Controller)下发到定制的沟通机中,跟慎选的渠道绑定在一起,进而全部上使链路带宽利用率高达最优。

SDN 架构中最显眼的多少个表征正是使用集英式调控器(Controller):

SDN和OpenFlow手艺在刚刚达成的Russ韦加斯Interop活动里被确感觉“网络最热点话题”,也是贰零壹叁年1月一日-17日办起的东京(Tokyo)国际网络通讯展销会中中度传播与商酌话题。

SDN 世界的两大山头

SDN 技能种类如今还地处刚毅竞争阶段,相关新产品和新本领见惯不惊,借使要梳理差不离能够分成七个门户:

  • ONF(Open Networking Foundation,开放互连网基金会 )
    董事会成员:德意志邮电通讯(DT)、照片墙、 Google, Microsoft、Verizon、Yahoo!、扶桑 NTT 邮电通讯、高盛公司
    特色:面向客商

  • 价值观巨头大合资(通过Linux基金会(Linux Foundation)合营)
    分子:Cisco(Cisco)、IBM、 微软、Big Switch、博科、思杰、戴尔、爱立信、FUJITSU、英特尔、瞻博网络、微软、NEC、Acer、红帽和VMware
    经济合作项目:OpenDaylight(20130408)
    特征:大厂调整“狐疑”

运用OpenFlow和SDN,顾客便可定制互连网来满足本地要求,消除不须要的成效,成立设想的、隔绝的互连网。据DougWills介绍,移动运转商采纳OpenFlow能减低30-一半的保管和劳动开销。

SDN 标准化协会

  • IETF(Internet Engineering Task Force,网络工程职责组)
    相对 ONF 来说,越多是由网络设施厂家主导,已经发表了多篇 RFC 文稿,内容涉及须要、框架、合同、转载希望模型及 MIB 等。

  • ETSI NFV(Network Functions Virtualisation)
    分子:南美洲邮电通讯规范组织(European Telecommunications Standards Institute,ETSI)包罗 AT&T, 英国电信(BT), 德意志邮电通讯等
    特征:首要办事战果是 “互连网功用虚拟化白皮书”,对NFV的定义、应用场景、基本效用,以及SDN等技巧的涉嫌等剧情展开描述。

  • ITU-T (国际电信联盟通讯条件组织)
    由 ITU-T 钦点的国际规范通常被称为提出(Recommendations),二零一三年伊始SDN 与邮电通讯网络结合的正式商讨。

尽管OpenFlow发展还处在开始的一段时期阶段,可是在当年的前五个月,OpenFlow已经发放了1.0、1.2、1.3本子。DougWills表露,二零一六年5月份将整个的Extreme Networks设备中放到Open Flow模块,到二〇一三年第一季度整个软件将会运行发行。并且随着Open Flow标准的制定,Extreme Networks还将每隔3个月对其操作系统进行翻新进步。

SDN Architecture

SDN在接纳中山高校约上得以能够划分为三层种类布局:

  • 应用层(Application Layer)
  • 控制层(Control Layer)
  • 基础设备层(Infrastructure Layer)

不等等级次序之间通过接口通信:

  • 北向接口(Northbound interface)
  • 南向接口(Sorthbound interface)

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