數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡SDN技術全解析

　　SDN是一種將網(wǎng)絡控制層面和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層面分離的技術，可以為網(wǎng)絡帶來可編程的特性。未來的網(wǎng)絡將和計算機一樣，提供一個硬件平臺，在此基礎上通過軟件對網(wǎng)絡進行可編程設計。 SDN概念說起來簡單，但是實際應用卻面臨不少的困難，尤其是是當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，怎么才能利用SDN提升網(wǎng)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(wǎng)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擬各種測試流，需要提前對測試儀進行預設置，設置好發(fā)送報文的特征，然后點擊端口發(fā)送，就可以打出流量來，在這個過程中可以設置流量大小，抓包，反復修改報文特征。其實SDN的實現(xiàn)過程也和測試儀的設置過程類似，首先通過OpenFlow協(xié)議（SDN軟硬件通信的唯一標準協(xié)議，網(wǎng)絡設備支持對OpenFlow的響應）對網(wǎng)絡設備進行設置，在配置之前，首先收集網(wǎng)絡基本信息，包括：有多少端口，網(wǎng)絡帶寬，路由規(guī)格等等網(wǎng)絡技術參數(shù)，這些參數(shù)并不是某一臺網(wǎng)絡設備的，而是整個網(wǎng)絡環(huán)境具有的總體技術參數(shù)。然后根據(jù)這些參數(shù)，使用SDN的軟件控制器對路由協(xié)議，二層環(huán)網(wǎng)等進行設計，設計到參數(shù)后，通過OpenFlow協(xié)議向所有的網(wǎng)絡設備下發(fā)，如果網(wǎng)絡設備無法滿足設定的設計，將返回失敗，需要對設計方案進行修改。調(diào)整后設計方案后再下發(fā)，這樣經(jīng)過反復的修改最終設計出最適合自己數(shù)據(jù)中心業(yè)務應用的網(wǎng)絡。

　　不難看出，SDN最大的好處就是可以很快地對網(wǎng)絡設計進行調(diào)整，通過軟件模擬設計網(wǎng)絡，有不合適的地方及時進行調(diào)整，擁有SDN將不需要使用者關心網(wǎng)絡設備是如何完成這些上層設計的，只通過SDN告訴網(wǎng)絡設備，路由要從哪個端口轉(zhuǎn)發(fā)到哪個端口，二層環(huán)路阻塞在哪里，甚至二層環(huán)路根本不用阻塞鏈路也可以保證沒有環(huán)路，這將數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡技術人員從煩瑣的網(wǎng)絡設備配置中解脫出來，讓網(wǎng)絡人員可以更加聚焦于自己數(shù)據(jù)中心的應用業(yè)務，而且使用SDN后為網(wǎng)絡人員調(diào)整網(wǎng)絡提供了極大的便利，傳統(tǒng)調(diào)整網(wǎng)絡的方式，比如變更流量轉(zhuǎn)發(fā)端口，新增路由等都需要人到機房去布線調(diào)整，往往要花費幾天的工夫。采用SDN則不需要這樣，只要通過軟件調(diào)整幾分鐘就可以搞定，技術人員根本不用關心這些網(wǎng)絡設備在哪里，就是遠在美國的數(shù)據(jù)中心，也可以在北京的管理中心里順暢地部署業(yè)務。

　　數(shù)據(jù)中心虛擬化技術已經(jīng)實現(xiàn)了異地數(shù)據(jù)中心之間的業(yè)務遷移，處于北京和美國紐約的兩個數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡可能共同來完成SDN發(fā)出的網(wǎng)絡設計方案，網(wǎng)絡人員不用關心到底自己設計的業(yè)務跑在哪里，處于異地的兩個數(shù)據(jù)中心完全融合為網(wǎng)絡人員提供了一個網(wǎng)絡硬件平臺，網(wǎng)絡人員可以隨心所欲地設計網(wǎng)絡。

　　SDN除了為網(wǎng)絡設計帶來了極大便利，也便于對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡進行管理，可以說SDN就是升級版的網(wǎng)絡管理軟件。通過網(wǎng)管軟件可以對所有的網(wǎng)絡設備進行管理，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)管具有網(wǎng)絡監(jiān)控，管理，業(yè)務異常告警等功能。SDN除了具備這些網(wǎng)管的功能之外，還可以對網(wǎng)絡故障進行自愈。當網(wǎng)絡發(fā)生故障時，SDN控制器獲知網(wǎng)絡異常表現(xiàn)，采取自動恢復機制。這些恢復機制是提前通過軟件設置好的，一旦得到發(fā)送的指令，就可以通過SDN發(fā)送到相關的網(wǎng)絡設備上，執(zhí)行恢復程序，這樣數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡可以自行進行故障恢復，只要整個網(wǎng)絡是全冗余的設計，通過SDN可以確保網(wǎng)絡業(yè)務永不中斷。

　　針對不同的故障，SDN發(fā)出不同的網(wǎng)絡修復方法，現(xiàn)階段我們都是通過業(yè)務演練，故障模擬來驗證備份方案是否存在隱患的。在SDN的世界里，已經(jīng)都可以通過軟件模擬，可以通過軟件構(gòu)造出各種異常情況，然后制定解決方案，所以的故障模擬演練都可以通過軟件模擬，短短幾分鐘就可以做完各種故障模擬。因為SDN的設計完全是通過軟件對網(wǎng)絡進行定義和設計，下發(fā)硬件網(wǎng)絡設備后，可以不費吹灰之力就可以完成反復的模擬、操作、調(diào)整，這才是SDN真正強大的地方。