SDN三種模型解析

2021-07-25 07:58:21 字數 2179 閱讀 5071



數十年前,計算機科學家兼網路作家andrew s. tanenbaum諷刺標準過多難以選擇,當然現在也是如此,比如軟體定義網路模型的數量也很多。但是在考慮部署軟體定義網路(sdn)或者試點之前,首先需要選擇要支援哪一種sdn模型。選擇錯誤就會浪費時間和成本,甚至可能將基於sdn的產品置於不利之地。在這裡雲端衛士將會與大家**三種主要的sdn模型,闡述基本目標、機制以及每一種的缺陷。

sdn解析:網路虛擬化模型

市場上最簡單的sdn模型就是網路虛擬化模型,因初創公司nicira流行,該公司2023年被vmware收購。網路虛擬化的主要目標是消除lan分割槽限制(這種限制存在於虛擬lan(vlan)標準中),通過在一些基於乙太網的虛擬網路架構中實現多播解決可擴充套件性問題。

為了實現這一點,網路虛擬化平台增加了一些軟體元素,通常而言是hypervisor,但是雲構建軟體(比如openstack)也要通過建立vlan的介面被修改,這個vlan建立在傳統乙太網頂部執行的隧道之上。網路裝置和運營完全不受影響,理論上數以萬計的虛擬網路可以通過這種形式建立。

網路虛擬化的最大好處就是支援多租戶雲,而且不需要改變網路自身。這種sdn模型在雲網路機制中可以輕鬆對映流行的虛擬化介面,比如openstack的quantum或者大多數支援網路分配的雲devops工具。最終易於整合網路配置和雲服務配置。

最大的劣勢在於虛擬網路處於網路層之上,簡單地表現為網路裝置流量。這些裝置無法優先考慮單獨的虛擬網路或者報告他們的狀態,除非進行深度包檢測,來鑑定虛擬網路報頭。由於作為雲服務堆疊一部分的軟體建立了虛擬網路,虛擬網路只能同虛擬機器鏈結,而非使用者和裝置。

sdn解析:「漸進式」方法

第二種sdn模型可以稱之為「漸進式」模型。這種模型的目標就是加強網路軟體控制和運營,但是是在當前網路技術的邊界之內。為了實現這一點,網路服務提供商可能需要對標,比如vxlan、gre、bgp和mpls,並且用這些標準將網路分割槽,成為虛擬社群,並且管理流量和服務質量。提供商可能需要將自身的解決方案結合到一套管理介面中,這套介面可以為雲環境所用,通過devops工具或者雲虛擬介面。

實施了這種sdn模型的網路裝置,完全整合網路運營、fcaps管理和網路監控。常規流量工程原則適用,而且虛擬網路理論上可以從伺服器擴充套件到使用者,只要裝置支援所選標準。

大多數sdn廠商目前實施了上面提到的所有網路標準,但是一些可能並不能在所有裝置上可用。這也是這種漸進式模型缺陷中的第一點,因此提供商需要評估現有裝置支援的標準。目前為止更大的問題是具體的廠商提供的漸進式sdn模型,可能並不能同其他廠商的裝置完全互動。這種方法也可能需要在管理系統以及雲虛擬網路或者devops介面之間進行特定整合,如果廠商不提供這些,運營商就會面臨風險。

sdn解析:openflow模型

最後這種sdn模型就是openflow模型,也是和sdn屬於最緊密相關的乙個。openflow取代了交換機或者路由器中傳統的、基於發現的**表建立,取而代之的是集中控制**,也意味著乙個集中控制器專案對應每乙個裝置的**表。這樣做為**控制節點提供了完整的規則,如網路如何分段或者虛擬化,流量如何管理等。任何控制器和支援openflow相容版本的交換機的結合都可以用於這種sdn模型。

最後這種sdn模型最大的好處就是這種模型是基於sdn的概念來建立的。早起試用測試和部署認為openflow能夠改善網路有效性和可靠性,同時增加網路利用率,因此減少了基礎架構成本和運營開支。如果openflow交換機能逐漸普遍化,未來網路就可能通過開放硬體構建,成本極低。這種模式的缺陷就是目前缺少所有必備元件的功能細節。openflow為大多數主流交換機和路由器所支援,但是不一定能夠實現同傳統協議一樣的吞吐量。當然,支援openflow的這種機制並不會顯著降低交換機成本。

現在有開源和商用的openflow控制器可用,但是能做的比傳送命令到交換機建立路徑、管理容量多不了多少。需要一套更高層級的管理應用。這些必須通過北向api連線到openflow控制器,這些api並沒有標準化。早期openflow實現需要運營商整合多重元件來創造功能軟體定義的網路,並沒有完全的商業包可用。

三種模型哪種最佳?

雲提供商糾結於vlan的分段限制,或者面臨著vlan的多播問題,首先可能關注虛擬化網路的sdn模型。這種模型也能夠覆蓋漸進式sdn模型,儘管協調管理介面人存在很多問題。在資料中心網路裝置中投資體量巨大的提供商可能更傾向於這種方式來避免冗餘成本。未來的主流發展方向應該會傾向於openflow,因此應該關注支援openflow的服務和裝置提供商,尤其是在部署新裝置的時候。

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