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技术应用ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡＮＤＭＡＲＫＥＴＶｏｌ．２７，Ｎｏ．６，２０２０对基于ＳＤＮ的数据中心网络技术的几点探讨刘晨昱（中海油信息科技有限公司北京分公司，北京１０００２７）摘 要：ＳＤＮ技术在网络中的使用，对提高网络管理的智能处理与自动化具有十分重要的作用，通过对ＳＤＮ技术的发展与体系架构进行分析，指出了ＳＤＮ技术的优势，探究了ＳＤＮ网络的具体应用及架构中的技术难点，为人们提供借鉴与指导。
关键词：ＳＤＮ；数据中心；网络技术ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－８５５４．２０２０．０６．０２８ 引言由于互联网中存着大量的数据，而且数据传输的突发性比较大，还存在着一定的周期，往往需要通信网络具有强大的多途径转发与负载平衡的能力，对网络带宽传输的及时性进行控制与管理。
ＳＤＮ是软件定义网络技术，能够快速对网络数据进行分离控制与转发，达到灵活配置网络资源的目的，根据数据的流量、强突发性季周期性对网络通信带宽进行控制，还能实现网络负载均衡与多途径转发的功能，具有实现集中管理、绿色节能的特点。
&'的发展及体系架构ＳＤＮ技术主要由一个分布式转发功能与集中控制平面两部分网络框架构成，采用软件技术编程的思想将不同的功能分离运行，以达到对数据进行集中式控制管理的目的，并与开放式的网络进行对接，达到灵活利用资源的目的。
ＳＤＮ技术是一种新式的网络架构技术，具有控制与转发分离功能，实现网络数据的集中控制与优化的功能，并能通过网络实现数据业务的编程，在网络架构上具有开放的接口，实现网络数据分布式转发与控制。
１．１ 从网络中分离虚拟机ＳＤＮ采用软件定义的方法对虚拟机与物理网络身份进行分离，进而能达到对大规模数据中心进行扩建的目的，实现对数据的灵活应用。
利用虚拟机可以迁移数据，在数据迁移的过程中，需要对不同的情况与条件产生的结果进行控制。
就ＳＤＮ的技术架构而言，虚拟机迁移的时的数据都是在数据中心内部进行，在数据中心存在不同的ＬＡＮ，为了便于传输数据，在数据中心内部还存在ＷＡＮ数据中心迁移，在数据迁移时，都需要采用负载均衡技术加以辅助，利用ＳＤＮ技术能保证二者之间始终保持通信的状态。
数据中心网络虚拟化与SDN技术数据中心网络虚拟化与软件定义网络（SDN）技术是当前信息技术领域的热点话题，它们为数据中心的运维和管理带来了革命性的变革。
本文将从数据中心网络虚拟化和SDN技术的定义与原理、应用场景和优势等方面进行探讨，以帮助读者更好地理解和应用这些技术。
1. 数据中心网络虚拟化数据中心网络虚拟化是指通过对物理网络资源进行抽象和复用，将多个逻辑网络隔离运行在同一物理网络基础设施上的一种技术。
它利用虚拟化技术将数据中心网络划分为多个逻辑网络，使得不同租户或应用可以在同一物理网络上独立运行，实现资源的隔离和灵活分配。
虚拟化技术是数据中心网络虚拟化的关键。
通过虚拟化技术，可以将物理网络资源如交换机、路由器等划分为多个逻辑实例，每个实例具有独立的网络拓扑和策略配置。
在虚拟化的基础上，数据中心管理员可以根据实际需求，动态地为不同应用或租户分配网络资源，实现灵活的网络管理和分配。
2. SDN技术SDN技术是一种新型的网络架构，将网络控制平面和数据转发平面分离，通过集中控制器对网络流量进行统一管理和控制。
SDN将网络设备（如交换机、路由器等）的控制与数据转发功能分离，将网络设备的状态信息和控制逻辑集中到一个控制器中，由控制器对整个网络进行集中管理和控制。
SDN的核心概念是控制器和可编程网络设备。
控制器负责网络策略的配置和管理，可编程网络设备则负责根据控制器的指令进行数据转发。
SDN技术可以通过编程式的方式对网络流量进行控制和管理，实现灵活的网络配置和应用治理。
3. 数据中心网络虚拟化与SDN技术的关系数据中心网络虚拟化和SDN技术有着紧密的联系。
数据中心网络虚拟化可以通过SDN技术实现，SDN技术为数据中心网络虚拟化提供了更为灵活和高效的实现方式。
在传统的数据中心网络中，网络资源的分配和管理比较复杂，各个网络设备之间缺乏协同工作能力。
而引入SDN技术后，网络控制逻辑集中在控制器中，可以实现对整个数据中心网络的全局管理和控制，从而更好地支持数据中心网络虚拟化的实现。
XXX项目SDN数据中心网络解决方案（模板）XX集团XXX．XXX．XXX目录1XXX项目建设背景 (4)1.1项目背景 (4)1.2项目目标 (4)1.3项目需求 (4)2XXSDN技术发展及产品现状 (4)2.1XXSDN技术发展现状 (4)2.2XXSDN市场地位 (5)2.3XX SDN解决方案 (6)3XXX项目SDN网络解决方案 (6)3.1方案设计原则 (6)3.2整体建设方案 (8)3.2.1整体组网设计 (9)3.2.2单Fabric组网设计 (10)3.2.3方案主要功能 (11)3.3XX SDN服务支持 (20)3.3.1SDN部署服务 (20)3.3.2SDN软件技术支持服务 (20)3.3.3SDN开发者技术支持服务 (20)3.3.4SDN解决方案规划咨询服务 (20)3.3.5SDN APP定制开发服务 (21)3.4XX SDN下一代数据中心优势 (21)3.4.1 整网设计架构开放、标准、兼容 (22)3.4.2可靠性设计 (22)3.4.3安全融合，符合等保建设要求 (23)3.4.4架构弹性设计 (23)3.4.5端到端全流程自动化 (25)3.4.6 可视化运维管理便捷 (25)1 XXX项目建设背景1.1项目背景XXX1.2项目目标基于以上项目背景和需求，本次XXXX网络建设设计需要满足未来较长一段时期的基础设施部署需求，并借助本次XXXX网络部署的独立性，运用VXLAN、SDN主流技术对当前数据中心网络结构进行优化，以适应未来网络架构的发展需求。
本项目的具体目标如下：1.建设XXXX机房网络基础设施。
2.数据中心网络至少需要支持未来的生产系统、业务系统部署需求。
业务上线时间由原先的平均30天，缩短到分钟级别。
3.结合xx公司IT总体的规划，对XXXX的网络结构进行必要的优化，以适应新时期的业务部署、安全运行、提高IT管理水平的需求，网络方案要保持一定的先进性。
《基于OpenFlow的SDN技术研究》篇一一、引言随着网络技术的快速发展，传统的网络架构已经无法满足日益增长的网络需求。
因此，软件定义网络（Software-Defined Networking，SDN）技术应运而生。
SDN技术通过将网络的控制层与数据层分离，使得网络管理更加灵活、高效。
而OpenFlow 作为SDN的核心协议之一，其研究与应用已成为当前网络技术领域的热点。
本文将基于OpenFlow的SDN技术进行深入研究，探讨其原理、应用及未来发展趋势。
二、SDN技术概述SDN是一种新型的网络架构，其核心思想是将网络的控制层与数据层分离。
通过将网络设备的控制权集中到一个开放、可编程的控制层，SDN可以实现网络的可编程性、灵活性和可扩展性。
SDN技术具有以下特点：1. 集中控制：SDN通过集中控制层对网络进行管理，简化了网络管理过程。
2. 开放可编程：SDN提供开放接口，支持用户自定义网络功能。
3. 灵活性：SDN可以实现网络的快速部署和灵活配置。
4. 高效率：通过集中控制和资源优化，SDN可以提高网络资源的利用率。
三、OpenFlow协议及其原理OpenFlow是SDN的核心协议之一，负责控制层与数据层之间的通信。
其基本原理包括流表、匹配和动作三个部分。
流表用于存储网络流的规则信息，匹配用于判断数据包是否符合规则，动作则是对符合规则的数据包进行相应的处理。
OpenFlow协议具有以下特点：1. 标准化：OpenFlow协议已形成一系列标准，支持多种硬件平台。
2. 可扩展性：OpenFlow协议支持用户自定义流表项和动作，实现网络的灵活扩展。
3. 开放性：OpenFlow协议提供开放接口，支持多种编程语言和开发工具。
四、基于OpenFlow的SDN技术应用基于OpenFlow的SDN技术在多个领域得到广泛应用，包括数据中心、园区网、运营商网络等。
以下是几个典型应用场景：1. 数据中心：通过SDN技术实现数据中心网络的灵活扩展和高效管理，提高数据中心资源利用率和业务响应速度。
网络天地• Network World14 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】SDN 技术 数据中心 基础网络 构建大量的计算、信息等通过通信网络发往数据中心进行处理，数据中心向客户提供多样化的数据和不同的服务，为了增强处理能力，需要更加灵活的网络控制。
软件定义网络（SDN ）是一种新兴技术，让网络控制同转发分离，通过控制功能迁移、转发平面同控制平面相分离，网络成为一个虚拟实体，可以被看作是类似逻辑设备的基础架构。
软件定义网络可以将转发抽象化，为网络控制提供开放性的接口，使控制平面调用控制接口实现更加灵活的资源调度。
云数据中心对资源的管理和交付是非常关注的，在实现规模化管理和资本集约化的同时，也存在着多种问题。
对大型网络的管理容易出现纰漏。
大型数据中心中管理的设备较多，往往是成千上万台，很容易因为一个小故障而影响到对数据的管控。
很多大型数据中心50%~80%的出错都是因为人为操作失误所引起。
因此，需要做好对数据中心自主配置和管理的要求。
硬件限制比较严重。
由于服务器同资源绑定，资源管理时会受到硬件资源的限制，也给资源的管理增添了复杂性。
当虚拟技术使用后，能够轻松对虚拟机的位置进行部署，还可以在运行时迁移。
现实网络对资源的利用率较低，虚拟机也无法快速同网络实现协同。
基于软件定义网络的数据中心建设，可以弥补云计算在虚拟化方面的不足，让整个网络、存储等得到整合，让资源得到快速调度，有效解决网络故障，为用户提供新的体验。
1 SDN技术应用于数据中心网络的作用在网络中采用云计算，能够让资源得到集中分配，需要网络有更强的计算、存储、调度功能。
虚拟化技术可以让物理设备转变为资源池，资源被虚拟化，实现按需求分配，资源的调度更加灵活、方便。
其中存储虚拟化比较成熟，能够为网络提供成熟的平台，让资源部署和调度更加合理。
只是数据中心需要网络的支持，将虚拟机连入到网络中，相互之间也不会SDN 技术下的数据中心基础网络构建文/文杰斌出现干扰。
基于SDN的未来数据中心网络探讨摘要：本文首先提出SDN技术定义，然后分析SDN技术的体系结构，接着对数据中心网络的问题进行阐述，最后详细论述和总结SDN的网络方案分析，通过不断分析旨在促进DN的未来数据中心网络的健康发展与运行，充分展现出云计算、信息化技术的应用价值，仅供参考。
关键词：SDN；未来数据中心网络；应用一、SDN技术定义对于SDN技术来说，作为网络创新构架之一,具有较强的新型化特点，而且也可以充分展现出网络虚拟化。
某种意义上说，SDN属于软件定义网络,但是基于全面化角度，SDN也开始向软件定义技术、软件定义存储等方面进行延伸。
在定义中,SDN可以为下一代网络的运营提供极大的便捷,尤其在按需定制编程这一方面，管理网络集中性、统一性水平均比较高。
现如今，在产业界设备制造商和运营商中，SDN的实践效果突出，是意义模糊的营销名称的重要象征,且在技术和接口协议的实现方面，具有较强的多样性特点。
此外，在云计算技术不断应用过程中,对于传统数据中心网络而言，与当前的网络发展需求有着较大的差异【1】。
所以伴随着信息化发展的趋势和潮流,应集中统一管理和改造传统网络,将网络的高效性、灵活性和智能性提升上来。
并且网络虚拟机安置和转移的灵活性也是非常重要的,确保组网手段与多样性、高效性、统一性需求相契合,促进业务量的提升，同时将运转成本控制在合理范围内。
二、SDN技术的体系结构对SDN技术支持下的网络体系架构进行分析，不仅作用于数据控制信息分离,而且可以便利于软件编程,所以在新型的网络体系架构中占有重要的地位。
首先，多分布点的转发程序得到了广泛应用,使其与集中统一的控制层面之间保持相互分离与控制,在通信接口的转发帮助下,集中统一控制转发层面上的网络设施。
所以SDN技术在软件编程的工作方式下，可以将转发功能的灵活性和高效性提升上来。
同时，SDN技术涉及到的接口协议也比较多, 其中，南向接口协议的应用，可以使SDN DATDPDTH控制器与SDN DATAPATH控制器的交互使用予以技术性支持,而借助北向接口，其交互过程主要体现在API实现业务应用与SDN控制器之中。
《基于SDN的配电网信息–物理协同恢复策略》篇一基于SDN的配电网信息-物理协同恢复策略一、引言随着信息通信技术的发展和广泛应用，现代电网面临的安全问题与故障日益严峻，如何有效恢复和保证电力供应成为一项重大挑战。
为此，信息与物理（cyber-physical）系统结合下的智能配电网正日益得到广泛的关注和运用。
在这篇文章中，我们探讨了基于软件定义网络（SDN）的配电网信息-物理协同恢复策略。
我们分析了这种策略的核心技术及其对提升电网系统的稳定性、灵活性和快速恢复能力的关键作用。
二、SDN的配电网应用软件定义网络（SDN）以其可编程性和集中化控制的特性在信息管理层面展现出了极大的优势，这种技术在智能配电网中的引入无疑能够进一步推动电力系统的自动化、智能化的进步。
在故障情况下，SDN通过动态优化控制决策、数据交换和网络资源配置等能力，可以在提高信息流管理的同时提升对配电网中各类信息的获取和处理能力。
三、信息-物理协同恢复策略面对突发故障和异常情况，传统的恢复策略往往侧重于物理层面（即电网设施）的修复和重建。
然而，这种单一层面的恢复策略在复杂多变的电力系统中可能存在效率低下、恢复时间过长等问题。
因此，我们提出了基于SDN的信息-物理协同恢复策略。
该策略强调信息流与物理流的深度融合和协同工作，从而提升电力系统的自我修复和恢复能力。
首先，信息层面上的恢复主要是通过SDN对信息进行实时收集、处理和优化，从而实现对电力系统的全面监控和预警。
当出现故障时，SDN能够迅速识别问题所在，为后续的物理层面恢复提供准确的信息支持。
其次，物理层面的恢复则主要涉及到对电力设施的修复和重建。
在SDN的协助下，可以更有效地调配资源，包括但不限于电力设备、人员和物资等，以最快的速度完成修复工作。
此外，SDN还可以通过优化网络结构，提高电力系统的稳定性和灵活性，从而降低未来再次出现故障的可能性。
四、实施与挑战实施基于SDN的配电网信息-物理协同恢复策略需要多方面的配合和努力。
基于S D N的未来数据中心网络精编W O R D
版
IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】
基于S D N的未来数据中心网络伴随着互联网的高速发展，互联网数据中心也迅速发展。
尤其是云计算的发展，使得更多的应用处理集中到云端，促使云计算数据中心的规模急剧增长。
Google、微软、腾讯等互联网公司新建的云数据中心规模都超过10万台物理服务器。
未来的互联网流量将以云计算数据中心为核心，未来的互联网将是以云计算数据中心为核心的网络。
数据中心网络面临的主要问题
随着数据中心规模的快速增长以及云计算的部署，在网络的管理、业务的支撑、绿色节能等方面对数据中心网络提出了很高的要求。
●集中高效的网络管理要求大型云计算数据中心普遍具有数万台物理服务器和数十万台虚拟机。
如此大规模的服务器群需要数千台的物理网络设备、数万台的vSwitch进行连接和承载。
这样大规模的数据中心网络需要集中统一管理，以提高维护效率；需要快速的故障定位和排除，以提高网络的可用性。
●高效灵活的组网需求云计算数据中心网络规模大，组网复杂，在网络设计时，为了保障网络的可靠性和灵活性，需要设计冗余链路，保护链路，部署相应的保护机制。
在现有数据中心组网中大量采用的VRRP、双链路上联、SPT等技术，存在着网路利用率低、容易出现故障，且仅能实现局部保护的问题。
●虚拟机的部署和迁移需求云计算数据中心部署了大量的虚拟机，并且虚拟机需要根据业务的需要进行灵活的迁移。
这就需要数据中心网络能够识别虚拟机，根据虚拟机的部署和迁移灵活配合部署相应的网络策略。
●虚拟多租户业务支撑要求云计算数据中心需要为用户提供虚拟私有云租用服务，租户需要可以配置自己的子网、虚拟机IP地址、ACL，管理自己的网络资源。
需要数据中心网络支持虚拟多租户能力，支持大量的租户部署，实现租户的隔离和安全保障等。
●全面的数据中心IaaS要求在云计算数据中心中，云计算技术的引入，实现了计算资源和存储资源的虚
拟化，为用户提供了计算资源和存储资源的IaaS服务，但目前网络资源还无法虚拟化按需提供，难以提供计算资源+存储资源+网络资源的全面IaaS服务。
当前云计算数据中心网络技术分析
为解决以上云计算中心面临的问题，出现了很多的技术方案，针对主要的技术方案分析如下。
Trill技术与SPB技术
Trill技术和SPB技术设计之初，主要针对数据中心的多路径转发和灵活部署的需求，解决数据中心部署SPT带来的链路利用率降低、网络稳定性降低以及部署三层路由带来的复杂性问题。
Trill技术和SPB技术基于IS-IS协议实现链路计算，从而避免了环路；采用等价多路径技术，实现了多路径转发保证负载均衡，从而提高了网络利用率，提高了数据中心网络的可靠性，使得网络部署更加灵活。
但Trill技术和SPB技术并没有考虑如何解决网络的集中管理、虚拟机的部署和迁移、网络能力能力开放提供IaaS服务等问题。
EVB技术
EVB即边缘虚拟桥接技术，由IEEE802.1Qbg所定义，制定了边缘中继、虚拟边缘网桥以及虚拟边缘端口聚合器技术，可满足多虚拟机的标识和承载，满足虚拟机部署的需求；同时EVB还通过VDP等协议支持虚拟机动态创建和迁移的发现，以及相应网络参数的自动配置，满足虚拟机动态迁移的需求。
但EVB技术无法解决数据中心集中化管理、多路径转发、虚拟多租户、IaaS等方面的问题。
VXLAN技术
VXLAN技术是为了解决数据中心虚拟多租户和虚拟机迁移的问题而设计的。
VXLAN技术采用了L2 over L3技术，在原有的数据报文封装中增加了VXLAN封装，并增加了IP封装，使得原有的L2报文可以穿越L3网络，扩大了二层网络的范围，使得虚拟机迁移可以灵活跨越三层部署。
同时，VXLAN封装大大扩展了租户ID字段，避免了采用VLAN方式受到4K 容量的限制。
但是，VXLAN技术在设计时，并没有过多考虑网络集中化管理、数据中心IaaS方面的问题。
NVGRE技术
NVGRE技术的也是为了解决数据中心虚拟多租户和虚拟机迁移的问题而设计的。
同样采用L2 over L3的方式，但与VXLAN不同，NVGRE技术采用GRE封装，通过租户ID与GRE 隧道对应的方式，实现租户虚拟多租户业务承载。
NVGRE技术在设计时，也缺少对网络集中化管理、数据中心IaaS方面的考虑。
可见，目前主要的数据中心网络技术，主要是针对数据中心的特定需求进行设计，只能解决部分的问题，停留在“头痛医头，脚痛医脚”的层面，尚无一种技术能全面满足数据中心网络的需求。
基于SDN的未来数据中心网络方案分析
SDN提出了采用软件定义网络的思路，具有转发和控制分离、控制逻辑集中、网络虚拟化、网络能力开放化等特点。
因此SDN技术能很好地契合数据中心网络的集中网络管理、灵活组网多路径转发、虚拟机部署和智能迁移、虚拟多租户、IaaS等方面的需求，非常适合在数据中心网络中应用。
因此，基于SDN的云计算数据中心网络方案是未来数据中心网络的趋势。
基于SDN的未来数据中心网络方案如图1所示。
基于SDN的未来数据中心网络方案主要有三大组件：SDN控制器，VM管理器以及DC管理器。
其中，SDN控制器主要用于实现对网络设备（包括驻留在服务器的vSwitch）的集中管理和控制；VM管理器主要用于实现VM的管理，包括VM的创建、部署和迁移等；DC管理器主要用于实现整体的协同和控制，主要实现VM管理器与SDN控制器的协同，实现数据中心计算资源、存储资源、网络资源的统一协调和控制。
基于SDN的未来数据中心网络方案主要有以下特点和优势。
●集中高效的网络管理和运维 SDN采用转发与控制分离，控制逻辑集中的方
式，由SDN控制器实现网络的集中全面控制。
SDN控制器拥有全网的静态拓扑及动态转发信息，可实施全网的高效管理和优化，更有利与网络故障的快速定位和排除。
如：在具有全网静态拓扑和动态转发信息的基础上，可开发专用的故障诊断工具，实时模拟网络的实际转发过程，可实现故障的快速定位和处理，极大提高了运维的效率。
●灵活组网与多路径转发基于SDN的数据中心网络采用统一的SDN控制器实施控制，网络的转发规则和动作由SDN控制器统一控制和下发，能有效避免环路，能根据业务的需求通过转发流表的控制，实现多路径转发和负载均衡，大幅提高网络的可靠性和利用率。
●智能的虚拟机部署和迁移虚拟机的部署和迁移需要网络的配合。
在基于SDN的未来数据中心网络方案中，通过DC管理器、VM管理器以及SDN控制器协同实现虚拟机的智能化部署和迁移。
当某台虚拟机需要迁移时，首先是VM管理器感知到，并向DC管理器发出请求，提出网络配合请求；DC管理器收到网络配合请求后，向SDN控制器发送网络配合请求；SDN控制器实施网络控制，将相应的网络策略下发到虚拟机迁移的目的网络设备，并撤销虚拟机原来所在网络设备对应的网络策略。
从而实现了虚拟机和网络的无缝协同，实现了虚拟机迁移的自动化和智能化。
●海量虚拟租户支持针对海量租户的承载需求，中兴通讯基于SDN的未来数据中心解决方案采用扩展标签的方式，利用现有的MPLS标签实现租户的标识，
20bit的MPLS标签可满足超大容量的租户承载需求。
同时，SDN控制器可实现租户的隔离，提供每租户的虚拟网络视图、资源控制和安全保障。
●计算+存储+网络的IaaS服务基于SDN控制器，可实现网络资源的虚拟化，按需提供；同时结合DC管理器实现了SDN 控制器与VM管理器的协同，从而实现了计算资源和存储资源与网络资源的无缝协同，向用户提供按需的计算+存储+网络资源的IaaS服务。
基于SDN的未来数据中心网络方案能充分满足数据中心的规模部署和运营需求，具有很大的优势。
但由于目前SDN技术尚处于发展阶段，还不够成熟，基于SDN的未来数据中心网络方案需要考虑以下问题：●DC管理器、SDN控制器、VM管理器之间的协同，三者可能由不同的厂商提供，如何实现无缝的互通是关键；●如何实现现有数据中心网络向基于SDN的数据中心网络演进，是网络部
署面临的直接问题；●SDN目前处于高速发展阶段，技术方向和路线是否会出现大的变化，是需要持续关注的问题。
小结与建议
通过以上分析，可见基于SDN的未来数据中心网络是未来的发展方向，但目前还不够成熟，还存在一些问题。
针对以上的问题，有3点建议：●推进DC管理器、SDN控制器、VM管理器之间协同接口的标准化和规范化，满足无缝协同的要求；●数据中心网络演进的过程中，可部署支持多模式转发的网络设备，即可支持现有的转发方式，也可支持SDN架构的转发控制方式，以满足后续演进的需求；●持续关注SDN技术和架构的演进，参与国际标准制定，保证SDN架构的延续性和不同版本之间的兼容性。
相信不久的将来，基于SDN的未来数据中心将得到蓬勃发展，极大促进互联网及互联网应用的发展和丰富。
