软件定义网络(SDN)
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软件定义网络随着云计算和数据中心的快速发展,网络架构也面临着革命性的变化。
传统的网络架构,如三层交换机、路由器和防火墙等设备,已经无法满足现代网络的需求。
软件定义网络(Software Defined Networking, SDN)应运而生,成为一种可以大规模实施、灵活高效的网络架构解决方案。
一、什么是软件定义网络是一种通过软件来控制和管理网络设备的新型网络架构。
传统的网络架构中,网络控制和数据转发是紧密耦合在一起的,而在软件定义网络中,网络控制和数据转发被分离开来。
通过将网络控制集中到一个控制器,通过软件定义网络协议(例如OpenFlow)来控制和管理网络设备。
二、软件定义网络的特点1. 灵活性:软件定义网络提供了更高的灵活性和可编程性。
通过中央控制器的集中管理,可以根据需要动态配置和管理网络。
管理员可以通过集中控制器轻松管理网络设备,而无需逐个配置和管理每个设备。
2. 可扩展性:软件定义网络提供了更好的可扩展性。
通过将网络控制与数据转发分离,可以实现网络设备的分级扩展。
管理员可以根据需要增加或减少网络控制器,从而实现网络的灵活扩展。
3. 可定制化:软件定义网络架构可以根据实际需求进行定制。
管理员可以根据特定的业务需求,在网络控制器中编写自定义的控制逻辑,实现对网络流量的精细控制和管理。
4. 安全性:软件定义网络提供了更高的安全性。
通过中央控制器的集中管理,管理员可以更容易地实施安全策略,监控网络流量,并对网络进行威胁检测和入侵防御。
5. 性能优化:软件定义网络可以实现对网络流量的动态调度和优化。
通过监控网络流量和性能指标,管理员可以根据需要实时调整网络配置,以提供更好的性能和用户体验。
三、软件定义网络的应用领域1. 数据中心网络:软件定义网络可以帮助数据中心实现更高效的网络管理和操作。
通过集中控制器的集中管理,可以实现数据中心网络的快速配置和动态调整,提高资源利用率和应用性能。
2. 企业网络:软件定义网络可以帮助企业构建更安全、可靠、灵活的企业网络。
sdn基本概念
SDN(软件定义网络)是一种网络架构,通过将网络数据面和控制面分离,使网络管理更加灵活和可控。
在传统的网络架构中,网络设备的数据面和控制面是紧密耦合的,这样就造成了网络管理的难度,因为网络管理员必须逐个设备地进行设置和管理。
在 SDN 中,网络设备的数据面和控制面被分离,数据面负责数据包的传输和处理,而控制面则负责网络中的路由、转发和策略等控制功能。
这样,网络管理员就可以通过控制面对整个网络进行统一的管理和控制。
SDN 的另一个核心概念是控制器。
控制器是 SDN 网络的中心节点,负责对网络中的各种设备进行管理和控制。
控制器可以通过控制面协议 (例如 OpenFlow) 与网络设备进行通信,以实现对数据包流的控制和路由。
SDN 还有许多其他的概念和技术,例如网络虚拟化、网络功能虚拟化、流量工程和 QoS 等。
这些技术都可以在 SDN 中应用,以实现更加灵活、可扩展和可控的网络架构。
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软件定义网络(SDN)技术的应用与发展随着信息技术的高速发展,网络已经成为了现代社会中不可或缺的一部分。
而软件定义网络(Software-Defined Networking,简称SDN)作为一种新兴的网络架构技术,逐渐引起了广泛关注。
本文将着重讨论SDN技术的应用与发展,并探讨其在不同领域中的潜力。
一、SDN技术的基本概念与原理SDN技术是一种基于软件的网络控制方式,通过将网络的控制平面(Control Plane)与数据平面(Data Plane)分离,实现对网络中各个设备进行中央控制和管理的能力。
其核心理念是将网络控制功能从传统的网络设备中剥离出来,交由SDN控制器来集中管理。
在SDN架构中,SDN控制器负责管理和控制网络中的各个设备,并通过与数据平面设备之间的交互来实现灵活的网络控制。
通过集中控制的方式,SDN技术可以实现对网络流量的优化、策略的动态调整等功能,提高网络的灵活性和可管理性。
二、SDN技术在数据中心中的应用SDN技术在数据中心中的应用是其最早得到推广和应用的领域之一。
在传统的数据中心网络中,网络设备的配置繁琐且难以适应快速变化的业务需求。
而引入SDN技术后,可以通过SDN控制器对数据中心网络进行统一管理和控制,实现网络的快速调整和灵活适应变化的业务需求。
例如,SDN技术可以通过集中的控制方式,对数据中心网络中的流量进行调度和负载均衡,提高网络的性能和效率。
同时,SDN技术还可以实现对网络的隔离和安全策略的实施,保护数据中心网络的安全性。
三、SDN技术在企业网络中的应用除了数据中心网络,SDN技术还逐渐在企业网络中得到了广泛应用。
相比传统的企业网络,引入SDN技术可以提供更高的灵活性和可扩展性,适应企业不断变化的网络需求。
在企业网络中,SDN技术可以实现对网络流量的动态管控,根据业务需求对网络进行灵活调整。
与此同时,SDN技术还可以提供更高级别的网络安全策略,实现对企业网络的强大防护能力。
SDN网络一、SDN网络概述SDN全称为软件定义网络(Software-Defined Networking),是一种新兴的网络架构模式,通过将网络控制平面与数据转发平面相分离,从而实现网络管理的灵活性和智能化。
SDN网络的核心思想在于通过集中式的控制器对网络进行统一管理,实现网络资源的动态配置和灵活调度。
二、SDN网络的关键技术1.控制平面和数据平面分离:SDN网络将网络的控制逻辑从传统的网络设备中分离出来,由中心控制器集中管理整个网络的流量转发和策略制定。
2.OpenFlow协议:OpenFlow是SDN网络的关键通信协议,通过OpenFlow协议,中心控制器可以向网络设备下发流表,实现对数据包的控制和路由。
3.网络虚拟化技术:SDN网络可以通过网络虚拟化技术将物理网络资源进行抽象和隔离,实现不同的逻辑网络在同一物理基础设施上运行。
4.网络功能虚拟化(NFV):结合SDN和NFV技术,可以将传统网络设备的功能(如防火墙、路由器等)虚拟化到通用服务器上,提升网络服务的灵活性和可编程性。
三、SDN网络的优势1.灵活性:SDN网络可以根据业务需求动态调整网络拓扑和策略,快速适应不同的应用场景。
2.可编程性:通过中心化的控制器,管理员可以集中管理整个网络,并通过编程接口实现对网络设备的灵活配置和控制。
3.性能优化:SDN网络可以根据网络流量和负载情况进行智能路由,优化网络性能和资源利用率。
4.安全性:通过制定统一的安全策略和流量监控,SDN网络可以提升网络的安全性防御能力。
四、SDN网络的应用场景1.数据中心网络:SDN技术可以优化数据中心网络的流量管理和负载均衡,提升数据中心网络的性能和可扩展性。
2.广域网(WAN):SDN技术可以优化广域网的流量调度和路径选择,实现多站点间的高效通信。
3.企业网络:SDN网络可以根据企业需求定制网络策略和服务质量,提升企业网络的灵活性和安全性。
4.物联网(IoT)网络:SDN技术可以实现对大规模物联网设备的快速管理和联网,提升物联网网络的可用性和扩展性。
电子通信广电工程设计中的软件定义网络(SDN)近年来,随着信息技术的快速发展和广电网络的蓬勃发展,软件定义网络(SDN)作为一种新的网络架构和管理范式,日益受到电子通信广电工程设计领域的关注和应用。
SDN的出现,为广大电子通信广电工程师提供了更高效、灵活和可扩展的网络设计与管理方式。
在本文中,我们将探讨SDN在电子通信广电工程设计中的应用,并分析其在网络性能、安全性和运维便捷性方面的优势。
首先,SDN为电子通信广电工程设计带来了更高的网络性能。
传统的网络架构中,网络设备通常具有固定的控制平面和数据平面,这限制了网络的整体性能和灵活性。
而SDN通过将网络控制平面与数据平面分离,将网络控制任务交给集中式的控制器来完成,从而实现了网络的集中化控制和分布式数据转发。
这种架构使得网络的控制和数据处理能力得到有效分离,大大提高了网络的性能和响应速度。
在电子通信广电工程设计中,网络性能的要求非常高,SDN的应用可以满足对实时性和带宽需求的网络应用,提高了网络的工作效率和用户体验。
其次,SDN在电子通信广电工程设计中还具有卓越的安全性。
由于传统网络架构中,网络设备的控制平面和数据平面通常是在同一个设备中运行,一旦控制平面遭到攻击,整个网络的安全性都会受到威胁。
而SDN通过将网络的控制平面集中在一个控制器中,实现了网络的集中化管理和安全策略的一致性,大大提高了网络的安全性。
通过SDN,电子通信广电工程设计中的网络管理员可以更好地监控和管理网络流量,及时发现并应对潜在的安全威胁。
此外,SDN还能够提供灵活的安全策略配置和动态网络隔离,为广电网络的安全防御提供了更加可靠和高效的工具。
最后,SDN在电子通信广电工程设计中带来了运维便捷性的提升。
传统的网络架构中,网络管理员需要在每一台网络设备上逐个配置和管理,工作繁琐且容易出错。
而SDN将网络的控制平面集中管理,网络管理员可以通过控制器进行统一的配置和管理,极大地简化了网络的运维工作。
浅谈SDN—软件定义网络与OpenFlow技术SDN(Software Defined Networking)是一种网络架构,其中网络控制平面和数据平面被分离,网络控制变得可编程化,数据平面提供灵活的网络服务。
SDN的出现解决了传统网络在复杂性、创新性和管理方面的局限性,为网络设备提供了更大的灵活性和可编程性。
SDN可以被视为一种分离网络域的方法,它将传统网络中紧密耦合的网络控制功能与数据转发分离开来,并将控制平面中的网络政策转移到集中的控制器中。
本文主要介绍SDN的概念、技术特点及其组成部分OpenFlow的作用。
一、SDN的概念和附加值SDN的概念源于硬件变得更加可编程化和网络变得更加复杂的需要。
软件定义网络(SDN)通过将网络控制和数据转发分离来实现。
SDN提供了许多附加值,包括但不限于:1.更好的网络控制SDN允许网络管理员在控制平面中实现更好的网络控制和定制,这可以让管理员更好地管理其网络。
SDN的控制器可以编写新的控制类别或插件,以添加新的网络控制操作并自动化,简化网络管理。
2.更好的网络管理SDN降低了网络管理成本,通过集中的控制器来全面监控网络和流量,简化了管理。
不仅消除了对每个硬件设备的母鸡控制器的需求,而且还提供了更好的网络可视化和更好的流量控制。
3.更好的性能SDN通过编程协议转发数据平面,可以通过实现更好的负载均衡和流量工程,同时获得更好的网络性能。
控制器可以在多个控制平面上实现负载均衡和流量工程,从而更快地响应发生的网络事件。
4.更好的安全SDN提供了更好的网络安全,因为控制器可以在网络上保护网络的指定岗位。
例如,控制器可以自动防止攻击或不常见的流量模式,防止入侵并建立更强大的网络安全。
二、SDN的技术特点1.中央控制器SDN中的中央控制器是网络的枢纽。
它确保与所有的SDN设备通信并处理网络事件。
控制器可以根据不同的策略和流量工程来修改网络,可以实现更复杂的网络控制。
2.网络流SDN中的网络流是需要交换的数据包,这些数据包可能会按照不同的路径在网络中流动。
SDN介绍(什么是SDN)一、什么是SDNSDN字面意思是软件定义网络,其试图摆脱硬件对网络架构的限制,这样便可以像升级、安装软件一样对网络进行修改,便于更多的APP(应用程序)能够快速部署到网络上。
如果把现有的网络看成手机,那SDN的目标就是做出一个网络界的Android 系统,可以在手机上安装升级,同时还能安装更多更强大的手机APP。
过去30年里,IP网络一直是全分布式的,战功卓著,解决了各种客户需求,今天SDN是为了未来更好更快的实现用户需求。
并不是有什么需求通过传统方法不能做到,只是SDN做得更快、更好、更简单。
SDN的本质是网络软件化,提升网络可编程能力,是一次网络架构的重构,而不是一种新特性、新功能。
SDN将比原来网络架构更好、更快、更简单的实现各种功能特性。
二、SDN解决什么问题IP网络的生存能力很强,得益于其分布式架构。
看看IP的历史,当年美国军方希望在遭受核打击后,整个网络能够自主恢复,这样就不能允许网络集中控制,不能存在中心结点,否则在这个中心节点丢一颗核弹,整个网络就挂了。
但正是这种全分布式架构导致了许多问题:看看现在的IP网络管理多复杂,举个运营商部署VPN的例子:要配置MPLS (多协议标签交换,是一种在开放的通信网上利用标签引导数据高速、高效传输的新技术)、BFD(是一个用于检测两个转发点之间故障的网络协议)、IGP(内部网关协议是在一个自治网络内主机和路由器间交换路由信息的协议)、BGP(路由器协议)、VPNV4(vpn实例是在本地区分路由表的,一个实例一个路由表。
vpnv4是ipv4地址+RD值,RD值用来区分不同的实例。
因为不同实例可能使用同一段私网地址,所以需要靠RD值来区分。
vpnv4用来区分不同实例间的网络信息,让它们能够在网络中传递)、要绑定接口,且需要在每个PE(运营商边缘路由器)上配置;当新增加一个PE时,还需要回去修改每个涉及到的PE。
现在各厂家的网络设备都太复杂了。
软件定义网络SDN软件定义网络(Software-Defined Networking,SDN)是一种新型的网络架构,它的特点是将网络的控制平面和数据平面分离,通过集中化的控制器来管理和控制整个网络。
SDN的出现改变了传统网络的架构和运营模式,具有很多独特的特点和优势。
同时,SDN还有多种实现途径,并且在未来有着广阔的发展前景。
首先,SDN的特点可以总结为以下几点:1.分离控制平面和数据平面:SDN将网络的控制平面和数据平面分离,使得网络的控制逻辑集中管理,而数据平面只负责数据的传输。
这种分离的架构使得网络更加灵活、可编程,并且可以根据需求实时地进行调整和优化。
2.集中化的控制器:SDN采用集中化的控制器来管理和控制整个网络,通过控制器的指令和策略来实现网络的控制和管理。
这种集中化的控制架构使得网络的管理更加简单、灵活,并且可以实现更高级的网络功能和应用。
3.可编程性和灵活性:SDN的网络设备具有高度的可编程性,可以根据需求进行灵活的配置和调整。
网络管理员可以通过编写和部署应用程序来实现特定的网络功能和策略,从而更好地适应不同的应用场景和业务需求。
4.开放性和标准化:SDN采用开放标准的协议和接口,使得不同厂商的设备可以进行互操作,并且可以支持第三方应用的开发和部署。
这种开放性使得网络更加灵活、可扩展,并且可以促进创新和竞争。
SDN的实现途径主要有三种:集中式控制器、分布式控制器和混合式控制器。
1. 集中式控制器:集中式控制器是SDN最常见的实现方式,其中一个中心控制器负责整个网络的管理和控制。
中心控制器与网络设备之间通过标准的控制协议(如OpenFlow)进行通信,通过控制器可以对网络进行集中化的管理和控制。
2.分布式控制器:分布式控制器将网络的控制功能分散到多个控制器上,每个控制器负责管理网络的一个区域或子网。
控制器之间通过协议和消息进行通信,协同管理整个网络。
这种方式可以提高网络的可扩展性和性能,并且增加网络的冗余和容错能力。
软件定义存储网络(SDSN)的架构与应用软件定义存储网络(Software Defined Storage Network,简称SDSN)是一种基于软件定义网络(Software Defined Networking,简称SDN)理念和技术的新型存储网络架构。
SDSN通过将网络与存储资源进行有效整合,提供了更高的灵活性、可扩展性和可管理性,从而满足了现代大规模数据存储和处理的需求。
一、SDSN的架构SDSN的核心思想是将传统的存储网络从硬件层面解耦,通过软件和控制器来实现网络资源的集中管理和灵活配置。
其架构主要包括以下几个关键组件:1. 存储资源虚拟化层(Storage Resource Virtualization Layer):该层是SDSN的核心,负责将存储设备抽象成通用的虚拟化存储资源,屏蔽了底层存储技术的细节差异,使得上层应用可以透明地访问各种存储设备。
2. 控制器(Controller):控制器是SDSN的控制中心,通过与存储资源虚拟化层进行交互,实现对存储网络的统一管理和控制。
它根据实际需求进行资源的分配和调度,确保数据的高效传输和存储。
3. 数据平面(Data Plane):数据平面负责实际的数据传输和存储操作,它包括网络设备、存储设备和存储节点等。
在SDSN中,数据平面将根据控制器的指令进行操作,实现数据的传输、存储和恢复等功能。
二、SDSN的应用1. 灵活扩展存储容量:传统存储网络往往受限于物理设备的容量和连接,难以快速扩展存储容量。
而SDSN通过将存储设备进行虚拟化,可以方便地进行存储资源的扩展和配置,满足大规模数据存储的需求。
2. 高效数据管理:SDSN可以对存储资源进行统一管理,根据应用需求对数据进行分级存储和迁移。
通过智能的数据管理策略,可以实现数据的最优存储和访问效率,提高数据的处理效能和利用率。
3. 路由优化和负载均衡:SDSN可以根据实时网络状态和应用需求进行路由优化和负载均衡。
软件定义网络(SDN)对数据中心网络的影响引言:随着云计算和大数据时代的到来,数据中心网络的需求日益增长。
传统的网络架构已经无法满足这一需求,为了提高网络的可扩展性、灵活性和安全性,软件定义网络(SDN)技术开始被广泛应用于数据中心网络中。
本文将探讨SDN对数据中心网络的影响。
一、SDN技术简介软件定义网络(SDN)是一种新兴网络技术,其核心思想是将网络的控制平面(Control Plane)与数据平面(Data Plane)相分离,通过集中式的控制器对网络进行管理和控制。
SDN架构中的控制器负责对网络进行智能化的运转,而交换机等网络设备则负责数据的转发。
二、SDN对数据中心网络的影响2.1 提高网络架构的可扩展性传统的数据中心网络架构中,网络设备之间存在大量的分层和交互,导致网络的可扩展性受限。
而SDN架构的引入,将网络控制集中在一个控制器下,大大简化了网络架构,提高了系统的可扩展性。
基于SDN的数据中心网络可以轻松地添加、删除和修改网络设备,无需对整个网络进行大规模改造,使得网络的扩展更加灵活和高效。
2.2 提供网络的灵活性和可编程性SDN架构将网络控制集中在控制器中,通过控制器与网络设备之间的交互,可以实现对网络的灵活性和可编程性。
传统的网络设备功能是固化的,需求的变化需要进行硬件的更换或升级;而基于SDN的数据中心网络可以通过软件配置实现对网络的动态编程。
这种灵活性和可编程性使得网络管理员可以根据实际需求调整网络拓扑、配置路由等,极大地提高了网络的适应性和可管理性。
2.3 增强网络安全数据中心网络作为重要的信息存储和传输平台,面临着各种网络安全威胁。
传统网络的安全性主要依赖于网络设备的安全功能,然而,这些设备常常无法提供全面的安全防护。
而基于SDN的数据中心网络可以通过集中的控制器来实现网络的安全管理。
控制器可以对流量进行细粒度的监控和策略控制,快速检测和应对潜在的安全威胁,从而增强网络的安全性。
软件定义网络的实践和案例软件定义网络(SDN)是一种基于软件的网络架构模式,它将网络的控制平面(控制器)和数据平面进行了分离,通过中央控制器对整个网络进行动态控制和管理。
近年来,SDN已被广泛应用于数据中心、云计算和企业网络等领域,此外,在网络规划、优化和安全方面也显示出了很大的应用潜力。
下面本文将介绍SDN的实践和案例。
一、SDN实践1. 基于OpenFlow的SDN实验OpenFlow作为一种开放标准,已成为SDN技术的重要实现标准。
首先,我们需要一个OpenFlow控制器和OpenFlow交换机,我们可以使用开源的控制器如Floodlight或OpenDaylight,以及支持OpenFlow协议的交换机,如HP、华为、锐捷等品牌的交换机。
在这个实验中,可以通过控制器对交换机进行配置,采用控制器下发流表的方式,实现交换机的转发行为。
可以通过Wireshark对数据进行抓包,分析和验证实验结果。
2. 基于SDN的数据中心网络实验SDN可以使得数据中心更加高效和稳定。
在数据中心的应用场景中,可以使用OpenStack作为云计算平台,使用OpenDaylight 作为控制器,控制数据流进入数据中心,实现负载均衡和高可用性的功能。
此外,还可以使用北向接口向其他应用程序提供API 接口。
使用SDN技术可以有效地提高数据中心网络的管理和扩展能力,实现动态分配和管理的功能。
3. 基于SDN的网络安全实验SDN可以为网络安全方面提供更好的解决方案。
SDN基于中央控制器实现对整个网络的动态控制,从而可以对网络流量进行筛选和分析。
例如,可以使用OpenFlow交换机实现DDoS防范和IPS(入侵防御系统)等功能,以保护网络的安全。
同时,SDN还可以防范内部威胁,比如通过控制流表和访问控制列表(ACL)实现对网络资源的细粒度访问控制。
二、SDN案例1. Google B4网络谷歌B4是一种基于SDN技术的全球范围内的网络架构。
软件定义网络(SDN)是一种新兴的网络架构,它的出现改变了传统网络的构建和管理方式。
SDN的核心思想是将网络的控制面与数据面进行分离,通过集中式的控制器来对整个网络进行统一管理。
这种架构使得网络变得更加灵活、可扩展和可编程,为网络运营商和企业提供了更多的可能性。
SDN的基本原理是将网络设备中的控制器和数据转发功能分离开来。
传统的网络设备(如交换机和路由器)中的控制器负责决定数据包的转发路径,而数据转发功能则由数据面硬件来执行。
而在SDN中,控制器由软件来实现,可以通过编程来控制整个网络的行为,而数据转发功能则由智能交换机和路由器来执行。
SDN架构的优点之一是网络的集中管理。
传统网络中,每个设备都有自己的控制器,而SDN中的集中式控制器可以对整个网络进行统一管理和控制,使得网络的配置和管理变得更加简单和高效。
管理员可以通过控制器来对整个网络进行统一的策略管理和流量调度,从而提高网络的性能和可靠性。
另一个重要的优点是网络的可编程性。
SDN架构使得网络设备变得更加灵活和可编程,可以根据需要对网络的行为进行动态调整。
管理员可以通过编程来定义网络的行为,实现特定的网络功能和服务,从而满足不同应用对网络的需求。
这种可编程性使得网络能够更好地适应不断变化的业务需求和应用场景。
此外,SDN架构还具有更好的可扩展性和灵活性。
传统网络中,网络设备的功能是固定的,难以满足不断变化的业务需求。
而在SDN中,网络设备的功能可以通过软件来实现,可以根据需要进行灵活扩展和定制,从而更好地满足不同场景下的网络需求。
然而,SDN架构也面临着一些挑战和问题。
首先,SDN架构需要更高水平的技术能力和管理经验,需要对网络的整体架构和运行原理有深入的理解。
其次,SDN架构对硬件设备和软件平台的要求也更高,需要有更强大的处理能力和可编程性。
此外,SDN架构的安全性和稳定性也是一个重要的考虑因素,需要对网络进行更加全面的安全保护和管理。
总的来说,SDN是一种新的网络架构,它将网络的控制面与数据面进行分离,通过集中式的控制器来对整个网络进行统一管理。
软件定义网络特点
软件定义网络(SDN)的特点包括:
1. 灵活性:SDN允许网络管理员通过软件来定义和控制网络中的流量和路由。
这意味着网络可以根据实时需求进行灵活调整,例如自动重新路由流量以避免拥塞或故障。
2. 开放性:SDN采用开放标准和协议,以使不同的硬件、软件和服务能够无缝集成。
这意味着网络管理员可以自由选择和混合不同的供应商和解决方案,而不必依赖于单个供应商的封闭生态系统。
3. 可编程性:SDN通过将网络控制层从数据传输层中分离出来,使网络变得可编程。
这意味着网络管理员可以使用编程语言和工具来创建和调整网络策略、配置和管理网络设备,从而更好地适应不同的应用需求。
4. 集中化控制:SDN采用集中化控制器来管理整个网络,从而实现对整个网络的全局视图和控制。
这使得网络管理员可以更好地监控和管理网络,同时也提高了网络的可伸缩性和性能。
5. 自动化:SDN通过编程和集中控制的方式,可以自动化许多传统网络管理任务,减少了手动配置和管理的工作量。
这有助于提高网络的效率和可靠性,并降低管理成本。
总体而言,SDN通过将网络的控制和数据平面分离,并采用可编程的集中化控制器来管理网络,提供了更灵活、开放、可编程、集中化控制和自动化的网络环境。
这使得SDN成为了应对不断变化的用户需求和应用挑战的理想解决方案。
软件定义网络(Software-Defined Network—SDN)目录背景—VMWare 12.6亿美金收购Nicira (1)网络虚拟化—互联网的下一波革命 (2)Nicira引领网络虚拟化 (6)附件:SDN—应对云计算与网络管理新思路 (8)SDN (8)常见专有SDN (9)OpenFlow SDN与应用 (11)SDN商业价值应用展望 (14)SDN发展挑战 (16)背景—VMWare 12.6亿美金收购Nicira2009 年,Cisco、EMC 与VMware 共同成立“虚拟计算环境联盟”,同时推出Vblock 虚拟化基础架构包,以Cisco的网络硬件和VMware 的服务为基础,希望在面向企业用户的数据中心虚拟化和私有云技术市场中有所斩获。
日前,VMware 以12.6 亿美元的大手笔收购了一家小型初创公司Nicira。
VMware 之所以看中Nicira,是因为它的SDN技术。
这个技术能够无视网络交换机在物理层面上的差别,创建出虚拟网络与机器相连,让网络资源的分配更加灵活。
这也意味着,当Nicira 的技术被VMware 大规模应用之后,VMware 的软件将减少对硬件的依赖,为企业提供更加灵活的解决方案。
什么牌子的路由器,将不是“企业虚拟化”的必选项,这有利于VMware 拓展市场。
ComputerWord 今年三月撰文指出,VMware的产品面临微软Hyper-V 有力的竞争。
Gartner 认为2012 年,Hyper-V 的市场份额将为27%,同时占中小企业市场的85%。
它还指出,VMware 中低端产品多为免费,无法带来收入,前景是危险的。
微软有操作系统的销售收入作为补贴,可以赔本与VMware 竞争。
但VMware要战胜微软就只能另辟蹊径。
收购Nicira,让虚拟化环境更加统一,减少硬件所造成的隔阂,适应更多企业虚拟化的客观环境,开拓新的市场,或许是VMware 应对竞争的一种方式。
网络虚拟化—互联网的下一波革命开放网络峰会(Open Networking Summit)的召开掀起了一股SDN和OpenFlow的报道热潮。
很多人相信,SDN和OpenFlow主导的网络虚拟化必将引发互联网的下一场革命。
成立于5年前的Nicira被认为是硅谷最吸引人的初创企业。
Nicira是一家网络虚拟化公司,它的任务是把内核从网络硬件移植到软件中。
这家公司的使命是建设只存在于软件之中的网络,使得底层的网络硬件对于网络用户来说不可见。
从而让网络的组建、改造、重建都易如反掌,最终支撑web上最大规模的服务。
Nicira公司CTO Martin Casado是OpenFlow第一份规范草案的拟定者,他的愿景是网络可以像计算机一样可编程。
他认为既然谁都可以买一堆计算机然后投入一群软件工程师去做出一些了不起的东西,那么网络也理应如此。
理想的网络架构应该具备计算机的灵活性,可适用于任何网络硬件,换句话说,应该有一种通用网络操作系统,在此平台下,硬件只负责收发网络数据包,由软件负责思考。
Nicira的平台用户包括AT&T、eBay、NTT、金融巨头Fidelity以及仅次于Amazon 的云服务供应商Rackspace,还有一些大名鼎鼎的互联网公司。
为什么这些公司愿意跟Nicira合作?因为当今的硬件网络的改造难度已经到了荒谬的地步。
Yahoo前CTO Raymie Stata把复杂的计算机网络比作是15 Puzzle游戏(有点类似华容道,必须在16个格子的正方形中重新安排15个方格块),一旦要对网络做出调整,就得就硬件进行物理性地重新安排。
Nicira的做法就是网络虚拟化,用软件实现网络调整,底层的硬件引擎无需改动。
其实就是把交换机和路由器里面的智能部分取出移到软件上,这样交换机就不需要知道太多东西。
Nicira自2009年以来就一直跟Rackspace在合作,为其云服务提供帮助。
Martin Casado曾跟一家美国情报机构工作过,该机构的网络被他认为是有史以来最安全的计算机网络。
但该网络的麻烦是建设这样的网络近乎不可能,而且一旦想要改动网络,同样的问题还会再次出现。
这个事件给Martin Casado的启示是市场的力量缺位,尽管政府有钱却买不到想要的产品—安全和易于管理的网络。
他举了个例子,改动一台计算机就得进行8项不同的配置变更,所以基本上这样的网络搭建好之后什么都不能动。
网络设备制造商不允许对硬件进行重新编程,代码都是直接写进交换机或着路由器的。
当然,他们这么做也是有原因的,用户买一个东西回来当然希望插上电就能用,另外网络公司也不希望因为用户修改而导致网络瘫痪。
但是这种限制会给网络的扩容改造带来大问题。
而对于业务规模不断扩大的大型互联网公司来说,这样的情况是常有的事。
Google从2005年开始甚至开始自己造网络硬件,部分原因就是由于它需要对硬件能够有更多的控制。
服务器之间需要高带宽的连接,同时网络还需要能够伸缩自如。
传统的网络设备供应商做不到这一点,成本过高,系统太封闭,以Google的这种网络规模是其无法管理的。
Martin Casado开始着手建设一种灵活的、能够像计算机一样可编程的网络。
SDN追求的目标是更好地控制网络,即把网络控制模块化,对网络控制平面进行适当的软件抽象,使之可演进。
SDN的第一个突破就是OpenFlow,这是一种远程控制交换机和路由器的标准方式。
可以理解为一种通用语言或指令集,有了它就可以编写网络的控制程序而无需为每一台路由器重写代码。
不过有一点比较麻烦,如果硬件供应商不把OpenFlow加入自己设备的协议支持清单,那么OpenFlow就无法在交换机和路由器上使用。
从结构和标准的角度来看,OpenFlow无疑是重要的,但是从架构的角度而言却并非如此,因为更重要的组件关心的是协调交换机的活动,以便行为能够连贯协调。
OpenFlow的终极目标不是更好地管理网络硬件,而是创建一种无需关心硬件即可组网的软件架构,也就是说实现组建虚拟网络的能力。
所以Nicira公司决定推出自己的解决方案—网络虚拟化平台(NVP)。
Nicira经常被用来跟VMware类比,VMware是服务器的虚拟化,Nicira则是网络的虚拟化。
虚拟层可以屏蔽底层硬件的复杂性。
VMWare、Xen和KVM等也有虚拟化的努力,也实现了虚拟交换机,不过这些虚拟交换机功能有限,无法将多个虚拟交换机互连起来形成一个复杂的虚拟网络。
而Nicira的做法是在物理硬件之上加载一个虚拟网络平台,这个平台由虚拟交换机Open vSwitch和控制器组成。
这个虚拟交换机是开源的,可以对任何人开放使用,虚拟交换机之间的连接由控制器进行管理。
Nicira的解决方案是解耦、独立、控制。
●解耦所谓解耦是指将网络的控制从网络硬件中脱离出来,交给虚拟的网络层处理。
这个虚拟网络层加载在物理网络之上,在一个虚拟的空间重建整个网络。
有了网络虚拟化,物理网络被泛化为网络能力池,正如服务器虚拟化把服务器设备转化为计算能力池。
网络虚拟化使得IP连接大为简化,对物理网络的要求也大幅降低,二层网络的复杂性不复存在,VLAN变得无关紧要。
●独立加载的这层虚拟层无需现有的框架做出任何改变,原有网络硬件、原有的服务器虚拟化解决方案、原有的云管理系统、原有的IP都不需要改变。
控制NVP有两类关键组件:其一是Open vSwitch,一种可以远程控制的交换机软件。
其部署方式有两种,一种是部署在服务器的管理程序(Hypervisor)内,另一种是NVP网关,这个通常用来集成遗留的物理网络。
其二是控制器集群,运行在服务器上,管理所有的网络组件和连接。
从商业上看,其最大的优势是不需要底层硬件支持OpenFlow,这样不管硬件厂商如何抵触也无法阻止网络虚拟化的脚步。
Nicira的平台对于Rackspace这样的机构尤其合适。
Rackspace的定位是基础设施云(IaaS),为全球众多的开发者和企业提供虚拟服务器和存储服务,有了虚拟网络的支持,Rackspace可以把自己的客户限定在不同的虚拟网络中,保证安全。
Yahoo前CTO Raymie Stata质疑其对于单租户大网络的客户意义不大,如Facebook,虽然其网络很大,但是自身并不需要划分那么多的虚拟网。
Martin Casado不同意这种说法:大公司的内部运营很复杂,尽管公司内部的网络资源不需要与外部共享,但是共享还是存在的,那就是内部众多的不同应用。
应用不一样,部门不一样,对网络的需求也不一样,但是网络资源必然是共享的。
像Google这样的公司,其运作模式跟Racspace和Amazon不会有太大差别,只不过前者是私有云,后者是公有云罢了。
云者,其实就是大规模资源不受时间、地点、大小限制的灵活调配,只不过之前的云只有计算和存储的虚拟化能力,但是网络的灵活调配是个短板,现在Nicira出来补缺了。
许多最大型的互联网公司,包括Google在内,已经开始自造网络。
他们的做法是向中国大陆和台湾地区的制造商购买一些廉价的网络引擎,从而绕开了Cisco和Juniper,此举引起了网络商品化和芯片批发商的逐渐兴起。
而现在,有了网络虚拟化平台的支持,由于底层硬件的无关性,这股趋势只会延续和扩大下去。
Nicira引领网络虚拟化说到虚拟化,首先想到的是服务器,通过在物理层和应用之间加入一个抽象层(一个hypervisor),企业已经利用服务器虚拟化更灵活地为各种工作负载分配计算资源。
然而,在网络上,这件事情有点不一样。
虽然虚拟化和云对网络设施造成的压力是众所周知的,但是在改造网络架构以适应更大的数据加载和灵活性这方面,似乎很多企业起步较晚,因为创造全新的网络环境谈何容易。
网络虚拟化通常需要把可用带宽分成多个通道,然后分配给不同的计算和/或存储资源。
虽然实现的效果在很大程度上和服务器虚拟化是相似的:更大的灵活性,简化管理和提高性能。
但该项技术确实不同于服务器虚拟化。
这也是为什么许多存储专家对Nicira 推出的网络虚拟化平台格外关注。
Nicira推出的网络虚拟化平台(NVP),旨在把虚拟网络扩展到云中。
该公司已经把AT&T、易趣和Rackspace纳为客户,为其提供物理硬件之上的逻辑网络层。
这实质上是允许用户在不破坏整体服务的前提下建立和拆除网络路径、进程和其他元素。
通过这种方式,虚拟机具有灵活性,可以在广域网内享受服务器环境。
这是第一次有人设法创造一个完全分布式的软件网络基础设施,完全独立于底层硬件。
这样做的目的是大大增强网络的灵活性和可扩展性,以支持高度虚拟化的企业和云环境,使得与服务器虚拟化相似的抽象形式成为可能。
在本质上,Nicira通过分布式集群控制器架构,把物理网络变成一个IP主板。