資料中心之SDN 軟體定義網路介紹

傳統網路架構雖然穩定,但隨著技術的不斷發展,應用不斷的多元化以及對業務的高冗餘化的需求,暴露出了一些傳統網路的弊端。例如:1、業務流量模型不清晰 隨著網路的發展、各種新技術的產生,資料中心內部、伺服器之間協同處理、計算,導致由東向西的流量逐漸增大,超過了由南向北的流量。2、橫向擴展能力不足,雖然使用了Ethernet Channel、堆疊、VSS等技術,來達到鏈路冗餘的需求,但是堆疊、Ethernet Channel不可能無限地進行擴展。3、廣播域過於龐大 隨著業務的發展,計算資源被池化。4、隨著業務的不斷發展計算資源無法快速上線,計算資源的虛擬化在嚴格安全防護的要求下,需要進行安全設備的策略開通。一旦某資源池已達閾值,就無法繼續計算資源的橫向擴展。這些就不可避免的帶來現有網路不堪重負的問題,那麼進行現有網路改革就迫在眉睫。
SDN之所以誕生,主要原因是隨著網路技術的發展,各應用系統如雲計算、虛擬化、移動互聯網等對現有網路提出了更多的要求如更靈活,更快捷、更安全、更智慧,而為了滿足這些需求,通過傳統的設備疊加的方式是不可行的,在這種背景下就提出了SDN的概念,SDN就是靠轉控分離、集中控制、開放可程式設計這三個法寶來顛覆網路。
SDN,即軟體定義網路(Software Defined Network),是指用軟體來調度和管理網路。SDN改變了傳統的網路層和資料連結層網路設備需要管理員配置設置之後傳遞資料的工作模式,提出將管理系統(控制平面)從各個設備中抽取出來,通過軟體統一地進行調度與控制,而網路設備專門地進行資料通信工作(轉發平面)。
SDN認為不應無限制地增加網路的複雜度,需要對網路進行抽象,以遮罩底層複雜度,為上層提供簡單的、高效的配置與管理。其目的在於實現網路流量的靈活控制,使網路作為管道變得更加智慧。
SDN通過將網路設備控制面與資料面分離開來,從而實現了網路流量的靈活控制,現在SDN主流廠商主要有,思科、Juniper、華為、華三、盛科、xNet等都有比較完善的SDN解決方案。
目前思科公司基於SDN技術推出了資料中心解決方案ACI (Application Centric Infrastructure,以應用為中心的基礎網路架構),幫助企業完成SDN的相關搭建工作。
Cisco ACI的原理就是基於策略進行整個網路的運營,以克服孤立設備的局限性,顯著降低資料中心的成本和複雜性。ACI 架構的關鍵組成部分包括SDN控制器 (APIC負責策略下發,控制層面)和Nexus 9000交換機。
ACI網路就是spine(Nexus 9K)和leaf(Nexus 9K)之間的底層ip網路。由於ACI的overlay(Overlay 技術是在現有的物理網路之上構建一個虛擬網路,上層應用只與虛擬網路相關。一般採用TRILL、VxLan、GRE、NVGRE等隧道技術。)網路採用了VXLAN技術,這樣一來underlay(Underlay就是當前資料中心網路基礎轉發架構的網路,只要資料中心網路上任意兩點路由可達即可,指的是物理基礎層。)網路相對比較固定,僅僅需要提供IP可達。因此當物理的網路設備之間的線路相互連接後,控制器會自動向各個網路節點自動推送配置,完成underlay網路的搭建。
從業務的角度思科 IT 通過部署 ACI 實現資料中心自動化,並加快關鍵業務應用的部署速度。從而實現時間及成本的降低。
網路調配時間減少 58%
網路管理成本節省 21%
資本支出減少 25%
電源和冷卻成本降低 45%