一(yī). 什(shén)麽是(shì)SDN?
SDN字面意思是(shì)軟件(©★jiàn)定義網絡,其試圖擺脫硬件(jiàn)對(>←duì)網絡架構的(de)限制(zhì),這(zhè)樣便可(♦™₩kě)以像升級、安裝軟件(jiàn)一(←↔yī)樣對(duì)網絡進行(xíng)修改,便于更多★☆(duō)的(de)APP(應用(yòng)程序)能(néng)夠快↔≠¶(kuài)速部署到(dào)網絡上(s♣÷↕hàng)。
如(rú)果把現(xiàn)有(yǒu)的(de)網絡看(kàn)€π成手機(jī),那(nà)SDN的(de)目标就(jiù)是(shì)做(zu•Ω♠ò)出一(yī)個(gè)網絡界的(de)Android系統,可(kě)✔₽₩以在手機(jī)上(shàng)安裝升級•±©π,同時(shí)還(hái)能(néng)安裝更多(duō)更強大(d•πà)的(de)手機(jī)APP。
過去(qù)30年(nián)裡(lǐ),IP網絡一(y'≤ī)直是(shì)全分(fēn)布式的(de),戰功卓著,解決了γ₹(le)各種客戶需求,今天SDN是(shì)為(♦♠λ↕wèi)了(le)未來(lái)更好(hǎo)更快(kuài)的(de)實現"♥✘♠(xiàn)用(yòng)戶需求。并不(bù)是(shì)有(yǒu)ε♥什(shén)麽需求通(tōng)過傳統方法不(bù)能(nén<←π§g)做(zuò)到(dào),隻是(shì)SDN做(zuò)≤₹∑$得(de)更快(kuài)、更好(hǎo)$β、更簡單。
SDN的(de)本質是(shì)網絡軟件(jià>♣₹δn)化(huà),提升網絡可(kě)編程能(nγ©Ωéng)力,是(shì)一(yī)次網絡架構的(de)重構,而不¥®✘(bù)是(shì)一(yī)種新特性、新功能(néng)。SDN将比原來™∏(lái)網絡架構更好(hǎo)、更快(k§₽uài)、更簡單的(de)實現(xiàn)各種功能(né→σng)特性。
二、SDN能(néng)解決什(shén)麽問(wèn)題?
&nb✔sp;IP網絡的(de)生(shēng)存能(néng)力很(hěn)強,得(de₽×★)益于其分(fēn)布式架構。看(kàn)看(kàn)I∑↔γP的(de)曆史,當年(nián)美(měi)國♥±×↓(guó)軍方希望在遭受核打擊後,整個(gè)網絡能(nén§≤★≥g)夠自(zì)主恢複,這(zhè)樣就(jiù)不(bù)能(néng)允許≥'&網絡集中控制(zhì),不(bù)能(néng)存在中心∏¥結點,否則在這(zhè)個(gè)中心節點丢一(yī)顆核• 彈,整個(gè)網絡就(jiù)挂了(le)。但(dàn↕↔↓↓)正是(shì)這(zhè)種全分(fēn)布式架構導緻了(l↔✘↑Ωe)許多(duō)問(wèn)題:
&nbsγ₹βp;看(kàn)看(kàn)現(xiàn)在±↑的(de)IP網絡管理(lǐ)多(duō)複雜(zá),舉個(gè)運營商部₽"×'署VPN的(de)例子(zǐ):要(yào)配置MPLSγλ &、BFD、IGP、BGP、VPNV4、要(yào)綁定接口…且需要(yà ≈✔¥o)在每個(gè)PE上(shàng)配置;當新增加一(yī)個(gèε★)PE時(shí),還(hái)需要(yào)回 →Ω♣去(qù)修改每個(gè)涉及到(dào)的(de)PE。
現(xiàn)在各廠(chǎng)家(jiā)&•的(de)網絡設備都(dōu)太複雜(zá)了(le)。如(rú)果您 ∏™↔準備成為(wèi)某個(gè)廠(chǎng)商設★"備的(de)百事(shì)通(tōng),↔✔你(nǐ)需要(yào)掌握的(de)命令行α↔(xíng)超過10000條,而其數(shù)量還(h✔&ái)在增加。 如(rú)果你(nǐ)準備成為(wèi)IP骨灰Ωφ ±級專家(jiā),你(nǐ)需要(yào)閱讀(dú)網絡設備相(xiàng)→¶關RFC 2500篇,如(rú)果一(yī)天閱讀(dú)一(yī)篇,你(n©₩ǐ)知(zhī)道(dào)要(yào)看(kà>↑n)多(duō)久能(néng)看(kàn)完?6年(nián)多(duō)!↑&而這(zhè)隻是(shì)整個(gè)RFC的(de)1/3,其數(shùσ∞♣≈)量還(hái)在增加。
此外(wài),這(zhè)些(xiē)協議(yì) ≥γ标準都(dōu)是(shì)在解決各種各樣的(de)控制(§φ±★zhì)面需求,而這(zhè)些(xiē)需求都εγ(dōu)是(shì)需要(yào)經過需求提出、定義标準、互通(tōng)測ש試、現(xiàn)網設備升級來(lái)完成部署÷',一(yī)般要(yào)個(gè)3~5年(nián)才能(néng)完 →ש成部署。這(zhè)樣的(de)速度,已經H™£¥old不(bù)住網絡上(shàng)運營業(∞♠↓ yè)務的(de)OTT們的(de)各種快(kuài)速網ββ絡調整需求,必須想辦法解決這(zhè)個(gè)問(wèn)題。 很( ©∏∞hěn)幸運,現(xiàn)在已經找到(dλ'γào)了(le)解決以上(shàng)問(wèn)題的(de)方法。沒✔₩ 錯(cuò),就(jiù)是(shì)SDN !δ$ש它是(shì)目前系統性的(de)解決以上(shàng)問(wè∞ Ωn)題的(de)最好(hǎo)方法。
三、SDN的(de)優勢
1.成本
由于網絡管理(lǐ)£"♣&是(shì)集中化(huà)和(hé)自(zì)動化(huà∞"&¥)的(de),因此總體(tǐ)上(shàng)可(± ↔kě)以節省 SDN 的(de)成本。用(yòng)戶使用(yòng)具有(yǒu)更好(hǎε₩o)服務器(qì)利用(yòng)率和(hé)改進虛拟α化(huà)的(de) SDN 來(lái)減少(shǎo)不(bù)¥↕∞必要(yào)的(de)成本。除此之外(wài),SDN 通(tōng)過啓用(yòng)多(duō)任務✔&來(lái)減少(shǎo)網絡操作(zuò× ↕Ω)。因此,消除了(le)對(duì)昂貴硬件(jiànδ£φ)的(de)要(yào)求。
2. 安全
&n ✔♥×bsp;SDN 包括一(yī)個(gè)控制(zhì£↔)器(qì),它為(wèi)整個(gè)網絡提供≤✔≈•安全性。該控制(zhì)器(qì)确保在網絡中實施正确的(de)安全策略和(hé)信息±§Ω©。而且,SDN配備了(le)單一(yī)的(de)管理 §π♣(lǐ)系統。一(yī)個(gè)單一(yī)的(de)實體(tǐ)将控制(zhì)安全性¥≈←和(hé)功能(néng)。
3.中心化(huà)
 ↔&÷;SDN允許對(duì)整個(gè)網絡進行(xíng)集中管理(lǐ)。所有(yǒu)的(de)網絡設備都(dōu)可(kě)以從(cóng€δ)一(yī)個(gè)中心位置進行(xíng)監控和®↕Ω(hé)管理(lǐ)。它消除了(le)傳統系統在管理(lǐ)基礎設施方面造成的(de)障礙。即使需要(yào)單獨管理(lǐ)系統,> SDN 也(yě)可(kě)以做(zuò)到(dàβ∞o)這(zhè)一(yī)點。
4. 可(kě)擴展性
SDN 的(de)另一(yī)個(gè)好(hǎo)處是(s→δhì)它提供的(de)可(kě)擴展性級别。$ ←網絡的(de)基礎設施可(kě)以立即改變。所有(yǒu)這(zhè)些(xiē)都(dōu)無需購(gòu)買和(h≥↑≥é)配置資源。
5.優化(huà)
使用(yòng)SDN時(shí)部署了(le→≠¶)一(yī)種優化(huà)硬件(jiàn)設備的(de)""↕¶新方法。使用(yòng) SDN 控制(zhì)器(qì)可(kě)以為(wèi)所有β☆επ(yǒu)現(xiàn)有(yǒu)和(hé)新硬件(jiàn)分(fēn)♠∞π♣配特定用(yòng)途。因此,它消除了(le)專用(yòng)于單一(yī)用δε ÷(yòng)途的(de)硬件(jiàn)設備的(de)限制(zhì)。
四、SDN網絡體(tǐ)系架構的(de)三層模型:
應用(yòng)層:這(zhè)一(yī)層主要☆★(yào)是(shì)體(tǐ)現(xiàn)用(y±òng)戶意圖的(de)各種上(shàng)層應用(≤±yòng)程序,此類應用(yòng)程序稱為(wèi)協≤πβε同層應用(yòng)程序,典型的(de)λ ¶π應用(yòng)包括OSS(Operation supporλ→♣t system 運營支撐系統)、Openstack等。傳統的(de)IP¥≈網絡同樣具有(yǒu)轉發平面、控制(zhì)平面和(hé)管理(lπ&±↕ǐ)平面,SDN網絡架構也(yě)同樣包含這(zhè)3個(gè→)平面,隻是(shì)傳統的(de)IP網絡是(s>≠$hì)分(fēn)布式控制(zhì)的(de),而SDN網絡架構下(xià)₽×是(shì)集中控制(zhì)的(de)&&™₩。
控制(zhì)層:控制(zhì)層是(shì)系統的≠<₹$(de)控制(zhì)中心,負責網絡的(d¶φ&αe)內(nèi)部交換路(lù)徑和(hé)邊界業(•≈∏yè)務路(lù)由的(de)生(shēng)成,并負責處理(lǐ)網絡狀♦λ态變化(huà)事(shì)件(jiàn)。
轉發層:轉發層主要(yào)由轉發器(q×δì)和(hé)連接器(qì)的(de)線路(lù)構γ↔↕成基礎轉發網絡,這(zhè)一(yī)層負責執行(xíng)用(€♠π←yòng)戶數(shù)據的(de)轉發,轉發過程中所需要(yào)的(de±™$≠)轉發表項是(shì)由控制(zhì)層生(shēng)成的(de)。
北(běi)向接口:應用(yòng)層和(hé)控制™φ(zhì)層通(tōng)信的(de)接口,應用(yò§←₩ng)層通(tōng)過控制(zhì)開(kāi)放(fàng)的(£÷de)API,控制(zhì)設備轉發功能(néng)
南(nán)向接口:控制(zhì)層和(hé)數(shù)據層通(tōng)ε$₽信的(de)接口,控制(zhì)器(qì)通(©₩tōng)過OpenFlow或其他(tāα♦)協議(yì)下(xià)發流表。