深入淺出資料中心網絡的SDN技術

翻開sdn的介紹不難了解，sdn是一種将網絡控制層面和資料轉發層面分離的技術，可以為網絡帶來可程式設計的特性。未來的網絡将和計算機一樣，提供一個硬體平台，在此基礎上通過軟體對網絡進行可程式設計設計。 sdn概念說起來簡單，但是實際應用卻面臨不少的困難，尤其是是目前實際應用并不多的情況下，真正了解sdn的人并不多，更多的人并不知道如何去使用sdn，怎麼才能利用sdn提升網絡設計和管理的效率，本文通過通俗性的語言，簡單化的講解，讓大家對sdn有個感性的認識。

用過網絡測試儀(比如：思博倫的testcenter或者smartbits)的技術人員都知道，如果需要通過測試儀模拟各種測試流，需要提前對測試儀進行預設定，設定好發送封包的特征，然後點選端口發送，就可以打出流量來，在這個過程中可以設定流量大小，抓包，反複修改封包特征。其實sdn的實作過程也和測試儀的設定過程類似，首先通過openflow協定(sdn軟硬體通信的唯一标準協定，網絡裝置支援對openflow的響應)對網絡裝置進行設定，在配置之前，首先收集網絡基本資訊，包括：有多少端口，網絡帶寬，路由規格等等網絡技術參數，這些參數并不是某一台網絡裝置的，而是整個網絡環境具有的總體技術參數。然後根據這些參數，使用sdn的軟體控制器對路由協定，二層環網等進行設計，設計到參數後，通過openflow協定向所有的網絡裝置下發，如果網絡裝置無法滿足設定的設計，将傳回失敗，需要對設計方案進行修改。調整後設計方案後再下發，這樣經過反複的修改最終設計出最适合自己資料中心業務應用的網絡。不難看出，sdn最大的好處就是可以很快地對網絡設計進行調整，通過軟體模拟設計網絡，有不合适的地方及時進行調整，擁有sdn将不需要使用者關心網絡裝置是如何完成這些上層設計的，隻通過sdn告訴網絡裝置，路由要從哪個端口轉發到哪個端口，二層環路阻塞在哪裡，甚至二層環路根本不用阻塞鍊路也可以保證沒有環路，這将資料中心的網絡技術人員從煩瑣的網絡裝置配置中解脫出來，讓網絡人員可以更加聚焦于自己資料中心的應用業務，而且使用sdn後為網絡人員調整網絡提供了極大的便利，傳統調整網絡的方式，比如變更流量轉發端口，新增路由等都需要人到機房去布線調整，往往要花費幾天的工夫。采用sdn則不需要這樣，隻要通過軟體調整幾分鐘就可以搞定，技術人員根本不用關心這些網絡裝置在哪裡，就是遠在美國的資料中心，也可以在北京的管理中心裡順暢地部署業務。資料中心虛拟化技術已經實作了異地資料中心之間的業務遷移，處于北京和美國紐約的兩個資料中心網絡可能共同來完成sdn發出的網絡設計方案，網絡人員不用關心到底自己設計的業務跑在哪裡，處于異地的兩個資料中心完全融合為網絡人員提供了一個網絡硬體平台，網絡人員可以随心所欲地設計網絡。

sdn除了為網絡設計帶來了極大便利，也便于對資料中心網絡進行管理，可以說sdn就是更新版的網絡管理軟體。通過網管軟體可以對所有的網絡裝置進行管理，現有的資料中心網管具有網絡監控，管理，業務異常告警等功能。sdn除了具備這些網管的功能之外，還可以對網絡故障進行自愈。當網絡發生故障時，sdn控制器獲知網絡異常表現，采取自動恢複機制。這些恢複機制是提前通過軟體設定好的，一旦得到發送的指令，就可以通過sdn發送到相關的網絡裝置上，執行恢複程式，這樣資料中心網絡可以自行進行故障恢複，隻要整個網絡是全備援的設計，通過sdn可以確定網絡業務永不中斷。針對不同的故障，sdn發出不同的網絡修複方法，現階段我們都是通過業務演練，故障模拟來驗證備份方案是否存在隐患的。在sdn的世界裡，已經都可以通過軟體模拟，可以通過軟體構造出各種異常情況，然後制定解決方案，是以的故障模拟演練都可以通過軟體模拟，短短幾分鐘就可以做完各種故障模拟。因為sdn的設計完全是通過軟體對網絡進行定義和設計，下發硬體網絡裝置後，可以不費吹灰之力就可以完成反複的模拟、操作、調整，這才是sdn真正強大的地方。

從以上的描述中不難發現，sdn實際就像計算機上安裝的各種程式設計環境，我們可以通過visual c++程式設計環境設計出各種應用軟體系統，在visual c++的環境中可以調試，編譯，最終完成軟體系統設計。sdn也是同樣，sdn控制器就像一個程式設計環境，網絡人員通過控制器進行網絡設計程式設計，這個過程可以調試，編譯和運作，最終設計出優秀的網絡，使用sdn，即使不懂tcp/ip為何物的人也可以設計出高效的網絡，這正是sdn的魅力所在。翻開網絡标準文檔rfc，已經更新到了6000多篇，哪個人也沒有精力将這麼多的rfc 吃透，通過sdn可以将人們從浩瀚的網絡協定中解脫出來，隻有設計網絡裝置的人才用關心網絡協定的使用，使用網絡裝置的人，隻要通過sdn控制，就不用再關心網絡底層的實作。看到這裡，作為一名網絡技術人員一定為此而興奮，是的，網絡可程式設計，這是一件多麼酷的事情，未來不僅會有計算機程式設計專家，也會有網絡設計程式設計專家，這些人隻需要懂得怎麼玩sdn，就可以在資料中心網絡領域裡混得遊刃有餘。

作者：何妍 

來源：51cto