数据中心云化与SDN架构改变了什么

云计算驱动了传统数据中心向云化数据中心发展,主要发生了什么转变呢?服务器虚拟化:1台物理服务器虚拟化成多台逻辑服务器,即“虚拟机”(VM),每个虚拟机独立运行,独立的操作系统和应用,独立的IP地址和MAC地址,并通过运行在物理服务器之上的逻辑化虚拟交换机、虚拟路由器等实现与外部网络的通信。伴随服务器虚拟化出现的虚拟机迁移技术(如vMWare的vMotion技术):将一个运行着独立OS和App的虚拟机从一个物理服务器平滑迁移到数据中心任意位置的另一台物理服务器,整个迁移过程实现了业务不中断,对于用户来说没有任何感知,这要求虚拟机迁移前后MAC地址、IP地址、业务运行状态都必须保持不变,两台物理服务器只有处在相同二层域才可能,如果两台物理服务器在不同的二层域就困难了。我们经常听到的云数据中心大二层网络需求,任意位置(跨VLAN、子网)的两台物理服务器上的虚拟机可以动态迁移,Overlay网络技术的出现解决了云数据中心大二层网络需求问题,其中Overlay之VXLAN技术已被业界Cisco、vMWare、HW、H3C等领先厂商采用。云计算驱动计算虚拟化、存储虚拟化技术从理想变成了现实,并在云数据中心得到了广泛应用,“网络能否虚拟化”也就成了云数据中心的迫切需求,Overlay SDN的出现似乎就是为实现网络虚拟化而来。2009年Nick McKeown和Martin Casado两位大师提出SDN架构理念:控制转发完全解耦,中央集中控制,南向接口标准化Openflow,采用通用转发网络打破传统网络厂商捆绑等,二位大师提出SDN架构无疑是一种理想的SDN,试验网中可以实现却不能广泛推广与应用。1.jpg (22.68 KB, 下载次数: 0)下载附件2018-3-24 09:17 上传理想化的SDN架构理念面对现实的传统数据中心,必然困难重重!首先,传统数据中心至今已建设20~30年,网络还是由传统转控耦合的网络设备组成,值得庆幸的一点就是已建成相对成熟稳定的三层IP网络。这种现状要建成理想的SDN网络就一个办法:推翻重建!不可能也不现实!其次,将控制平面从转控紧耦合的网络设备中分离出来,这些网络设备支持通过升级网络操作系统软件弱化甚至消除自己的控制功能?传统网络设备厂商愿意这样做吗?显然不可能。随着云化数据中心对大二层网络、多租户网络、网络虚拟化自动化的迫切需求推动着网络的不断演进创新,Overlay技术就是在三层IP基础网络架构不必大规模改动的条件下叠加的一种逻辑化、虚拟化的技术,仅仅在Overlay逻辑网络与传统IP网络边界执行转换,就实现了云数据中心对大二层、多租户、虚拟化的需求。其中,Overlay-VXLAN技术就是将二层以太网报文封装在UDP传输层上的一种隧道转发技术,成为主流网络厂商推荐采纳的Overlay技术。因此,理想的SDN架构理念与Overlay-VXLAN技术相结合,应该就是现实版的数据中心Overlay SDN架构和理念。主流网络设备厂商面对数据中心云化需求以及SDN架构理念冲击,是否有先进可推广应用的SDN解决方案呢?思科SDN解决方案ACI:在思科ACI 框架中,应用指导网络行为,而不是网络行为指导应用。预定义的应用要求和说明(策略配置文件)让网络、应用服务、安全策略、租户子网和工作负载分配的调配实现自动化。怎么看思科ACI都是比较完美的云数据中心SDN解决方案,但怎么也很难广泛推广,为什么?封闭、全新架构,需要专门软硬件来实现,开放性不够,非现实可推广版数据中心SDN解决方案。H3C提供以VCF控制器为中心的SDN解决方案,H3C VCF控制器能够管理基于VXLAN的 Overlay组网,能够管理的转发设备包括服务器内部的vSwitch、VXLAN GW(硬件GW和主机GW)等,并提供上层云计算系统接口,便于将Overlay网络整合入云管平台。HW提供以Agile Controller控制器为中心的SDN解决方案,能够管理基于VXLAN的Overlay部署组网,提供硬件VXLAN集中/分布网关、硬件和软件混合VXLAN集中式网关以及纯软VXLAN网关方案,支持VXLAN二层互通、三层互通、VXLAN和传统网络互通。HW和H3C两家国内一流网络厂商的SDN解决方案从公开资料上看非常接近现实可推广数据中心SDN解决方案,但是两家的方案均是基于各自的数据中心硬件设备上可以实现。如果是跨厂商网络硬件平台是否还能管控及实现数据中心SDN呢?显然不现实。知名虚拟化厂商vMWawre提出了以NSX-V系统为中心的SDN解决方案,利用vSphere服务器虚拟化设计思想,采用了VXLAN-Overlay技术来实现,应该说这种SDN方案实现了控制与转发的完全解耦,不依赖任何网络厂商硬件设备所搭建的数据中心三层IP网络,可称得上比较理想的数据中心SDN解决方案,但问题是NSX-V技术本身相对私有封闭,开放性不够,另外主要问题就是NSX-V对底层IP物理网络的感知度太低。总之,我们应该面对云化数据中心现实需求,充分利用SDN思想理念与Overlay VXLAN技术的完美结合,期待一款能够跨厂商网络硬件平台的完全开放的、独立的、通用的现实版数据中心Overlay SDN解决方案及产品出现。

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