SDN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大解讀
發(fā)布時(shí)間:2018-04-27作者:小編閱讀:0
這幾年,SDN(Software defined networking)即軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)興起,儼然已經(jīng)成為新一代的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),其對(duì)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)和控制分離理念深入人心,SDN為數(shù)據(jù)中心描述了一幅未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的美好藍(lán)圖。不斷有新建的數(shù)據(jù)中心在嘗試,在自己的網(wǎng)絡(luò)上部署SDN技術(shù)。但更多的人其實(shí)對(duì)SDN的出身和由來(lái)并不了解,很多人對(duì)SDN的出身也沒(méi)有深究過(guò),認(rèn)為SDN來(lái)自O(shè)NF(Open Networking Foundation開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)基金會(huì),致力于推動(dòng)SDN標(biāo)準(zhǔn)化的非盈利組織),其實(shí)并不準(zhǔn)確。
SDN最早源于斯坦福大學(xué)的Clean Slate項(xiàng)目組在2006年啟動(dòng)的關(guān)于網(wǎng)絡(luò)安全與管理的項(xiàng)目Ethane,Ethane將傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和路由控制兩個(gè)功能模塊相分離,利用控制器以標(biāo)準(zhǔn)化的接口對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行管理和配置,這正是SDN技術(shù)的核心內(nèi)容。后來(lái),逐漸在全球出現(xiàn)多個(gè)研究機(jī)構(gòu)都在研究和推廣SDN技術(shù),ONF只是其中影響力較大的一家。除此之外,IETF、ITU、ETSI提出的SDN技術(shù)也圈粉不少。所以,SDN可不是老哥一個(gè),而是有多個(gè)弟兄,這些兄弟之間長(zhǎng)相類(lèi)似,究竟誰(shuí)能有出息,獲得更多數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的青睞,還是一個(gè)未知數(shù)。
ONF的SDN自然要先介紹一下,ONF的成員有90多個(gè)公司,基本將所有的網(wǎng)絡(luò)通信巨頭都涵蓋了,所以在SDN技術(shù)方面很有話語(yǔ)權(quán),希望基于OpenFlow的SDN成為網(wǎng)絡(luò)新標(biāo)準(zhǔn),具體包含OpenFlow和OF-CONFIG兩部分協(xié)議內(nèi)容。OpenFlow多為常人所知,是指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備流量轉(zhuǎn)發(fā)的流表轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則,通過(guò)TCP、TSL或者SSL來(lái)傳輸流量;OF-CONFIG則少有人知,其實(shí)OF-CONFIG也非常關(guān)鍵,OF-CONFIG實(shí)現(xiàn)了對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置自動(dòng)化部署,下發(fā)配置時(shí)所采用的協(xié)議,一般是用XML來(lái)描述數(shù)據(jù),通過(guò)NETCONF來(lái)傳輸。OpenFlow和OF-CONFIG是全新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議格式,其實(shí)標(biāo)準(zhǔn)本身并不復(fù)雜,經(jīng)過(guò)不斷的版本修改,現(xiàn)在已經(jīng)基本完整,具備實(shí)際商用能力,只不過(guò)還需要得到更多的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商認(rèn)可,在設(shè)備上去實(shí)現(xiàn)支持,并不斷推廣使用才行。
IETF(Internet Engineering Task Force,互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組)也是大名鼎鼎,數(shù)千篇的RFC文稿都是出自它手,RFC協(xié)議涵蓋了幾乎所有的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),是以太網(wǎng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的代言人,任何一種新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)幾乎都產(chǎn)生在IETF,對(duì)于SDN技術(shù),IETF自然不能缺席。IETF在第85次會(huì)議上同意成立IRSWG,并將研究組命名為I2RS (Interface to the Routing System),I2RS提出了SDN體系架構(gòu)。接下來(lái)IETF又發(fā)布了重磅的虛擬化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)VXLAN,VXLAN是IETF定義的NVO3標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)之一(另外兩個(gè)是NVGRE和STT),來(lái)自RFC7348,解決數(shù)據(jù)中心大二層VM遷移和多租戶需求。IETF還設(shè)有轉(zhuǎn)發(fā)與控制分離工作組(ForCES),F(xiàn)orCES的目標(biāo)是定義一種架構(gòu)和相關(guān)機(jī)制,用于在邏輯上分離的控制平面和轉(zhuǎn)發(fā)平面之間交互信息,這正是SDN中轉(zhuǎn)發(fā)與控制分離的實(shí)現(xiàn)機(jī)制,F(xiàn)orCES發(fā)布了大量關(guān)于SDN技術(shù)的RFC文稿。與ONF相比較,IETF相關(guān)工作更多的是由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商主導(dǎo),聚焦于SDN相關(guān)功能和技術(shù)如何在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)上。
ETSI (European Telecommunication Standards Institues,歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì))主要由歐洲網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商組成,正是諸多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商的甲方。作為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商,很多時(shí)候在設(shè)備采購(gòu)上,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上經(jīng)常被設(shè)備商牽著鼻子走,在與設(shè)備商進(jìn)行技術(shù)博弈時(shí),往往處于下風(fēng),這些網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商自然不甘如此,ETSI也是一直在尋求網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上的改進(jìn),SDN成了新的突破口。若能在SDN技術(shù)上領(lǐng)先設(shè)備商,就能讓設(shè)備商乖乖地按照ETSI設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn),在技術(shù)上有更大話語(yǔ)權(quán)。ETSI的主要工作成果就是NFV網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化白皮書(shū),對(duì)NFV的定義、應(yīng)用場(chǎng)景、基本功能以及SDN等技術(shù)關(guān)系進(jìn)行描述。NFV的定義更加寬泛,是網(wǎng)絡(luò)功能的軟件實(shí)現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)功能可以是計(jì)算資源、虛擬存儲(chǔ)資源、虛擬網(wǎng)絡(luò)資源或者防火墻/負(fù)載均衡器,甚至可以是家庭網(wǎng)關(guān),凡是計(jì)算機(jī)處理量比較大的功能節(jié)點(diǎn)都可以用NFV技術(shù)實(shí)現(xiàn),其核心技術(shù)是使用X86等通用性硬件以及虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)功能。
ITU(International Telecommunication Union國(guó)際電信聯(lián)盟)要比ETSI格調(diào)要高些,是一個(gè)全球性的電信組織。ITU的研究組SG13啟動(dòng)了Y.FNsdn-fm和Y.FNsdn兩個(gè)項(xiàng)目的研究,分別研究對(duì)象是電信網(wǎng)絡(luò)SDN的需求和架構(gòu)。ITU的研究組SG11也開(kāi)始了SDN信令需求和框架的研究工作,側(cè)重對(duì)SDN信令需求、信令參考架構(gòu)、信令的實(shí)現(xiàn)機(jī)制和協(xié)議,協(xié)議兼容性測(cè)試等標(biāo)準(zhǔn)制定。ITU的標(biāo)準(zhǔn)理論偏多,實(shí)際上比ETSI的實(shí)際應(yīng)用還要少,更多進(jìn)入運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)廠商反而去遵從ETSI的NFV標(biāo)準(zhǔn),基于NFV標(biāo)準(zhǔn)的SDN技術(shù)在運(yùn)營(yíng)商市場(chǎng)得到了一些規(guī)模部署。
SDN技術(shù)經(jīng)過(guò)這幾年的發(fā)展,已經(jīng)不斷開(kāi)花結(jié)果,繁衍出很多新技術(shù),SDN已經(jīng)成為一個(gè)擁有多種技術(shù)的大家族,就連相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)都有好幾種。SDN有這么多標(biāo)準(zhǔn),在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中應(yīng)該去遵循哪一個(gè),還是要看具體的數(shù)據(jù)中心需求。一般來(lái)講,如果是運(yùn)營(yíng)商客戶,采用ETSI的NFV技術(shù)較多,如果是企業(yè)客戶,采用IETF的I2RS較多。隨著這些標(biāo)準(zhǔn)的不斷修正,并在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中試水部署應(yīng)用,基本得到呼聲比較高的有:ONF的OpenFlow流表技術(shù),IETF NVO3的VXLAN技術(shù)和ETSI的NFV技術(shù)(基本在運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用),這三種SDN技術(shù)基本代表了當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最高水平,是未來(lái)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)發(fā)展的基礎(chǔ)。這里談及SDN的出身和過(guò)去以及當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展,讓大家對(duì)SDN有了全新認(rèn)識(shí)。SDN是一個(gè)技術(shù)大家族,里面有各種各樣的新技術(shù),相互促進(jìn)相互競(jìng)爭(zhēng),推動(dòng)了SDN技術(shù)的不斷完善。雖然,SDN包含有很多種類(lèi)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),但核心只有一條就是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)和控制分離的思想,所有的SDN技術(shù)都圍繞這個(gè)核心思想展開(kāi)研究。未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)和控制控分離,將軟件和硬件分家已成為必然趨勢(shì)。
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