SDN 軟體定義網路

2022-08-16 16:39:13 字數 1829 閱讀 7625

最近高階網路課的小組任務是在老師給定的範圍內自選方向主題研究並做展示報告。我們組選了 sdn。原以為這東西會是工業界無人問津的概念化產品,google 了一下卻發現其實 sdn 挺火的,由於它可能帶來的可擴充套件性,一些大網際網路企業也在開始涉足相關的研發,比如 google 呵 facebook。這裡簡要的梳理下我對 sdn 概念性的認識。

近年來,大資料、雲計算興起,虛擬化技術的重要性越發突出。提到虛擬化,不得不提的是計算機行業裡的一句老話:

計算機世界的絕大部分問題都可以通過分層的方法來解決

其實虛擬化也可以理解成一種分層的思想。就拿雲計算這個應用場景來說,虛擬化的技術就是在原有的硬體-作業系統-使用者層次中,增添了虛擬機器這麼一層,變成了硬體-虛擬機器-作業系統-使用者,用虛擬機器來管理硬體資源,增加了動態調整硬體資源的語義。

縱觀計算機的發展歷程,各方面都可以看到通過增加類似的虛擬化層次來提高生產效率的案例。比如高階語言之於彙編,比如圖形介面之於命令列。這種新增層次的解決方案,總是能讓問題得到更清晰的解決。

網路經歷了數十年的發展,如今在人們的生產、生活中發揮著巨大的作用。全球的網路拓撲結構結構錯綜複雜,有許多的自製系統組成。資料報從中國的一台 pc 機發出,訪問到美國的主機,需經過一系列的路由、**,而經由的網路拓撲節點由層層閘道器、路由器支配,難於控制。一些組織,在架設自身的可擴充套件、大規模網路環境時,也同樣遇到了拓撲結構複雜、難於維護的問題。

如果能剝離開網路的物理拓撲結構,將網路資源虛擬化,隱藏物理結構的複雜性,統一的進行邏輯層的管理控制,就能滿足多變的網路需求了。

sdn 和 openflow 就是乙個這樣的解決方案。

這種分布式的實現方式,讓控制平面可以和**平面物理的分離開,控制平面完全可以執行在運算能力更強的伺服器上,而不是路由器。openflow 協議則是分離的兩者之間的通訊協議。關於 openflow 的技術細節,《虛擬化的逆襲:openflow 和 sdn》一文中有簡明介紹。

基於 openflow 為網路帶來的可程式設計的特性,有研究人員提出了 sdn 即 software defined network(2009 年)。在這個概念中,網路中所有的網路裝置被視為被管理的資源,以此抽象出乙個網路作業系統(network os)的概念,這個網路作業系統一方面抽象了底層網路裝置的具體細節,同時還為上層應用提供了統一的管理檢視和程式設計介面。sdn 的架構細節,參見《sdn 是生意 openflow 是技術》。

sdn 和 openflow 的關係,就像網際網路之於 tcp/ip 協議棧。openflow 是 sdn 的核心協議,用於控制**面裝置的控制**。而 sdn 是上層的變成介面。

有觀點認為,『openflow 是技術,sdn 是生意』。最近對 sdn 唱衰的報道也證明了這樁『生意』的前途未僕。

在雲計算飛速發展的同時,sdn 也喧囂塵上。google,facebook 等大公司也結成了產業聯盟,來推動其發展。

但其現狀也並非一片明朗:

根據 idc 的研究結果顯示,在 2013 年,整個企業網路行業的市場價值為 420 億美元,其中將近一半來自 2-3 層網路交換機市場。sdn 只能產生約 37 億美元的價值(8.8%),而且要到 2016 年才能達到這個數字。與早前的**相比,idc 的**數字有所增加,但從整個網路行業來看,sdn 仍然相去甚遠。

一方面,sdn 的效能還有待改善,另一方面,由於 sdn 的統一平台的思想,會帶來硬體裝置的同質化,威脅到廠商的利益,將會面臨來自廠商鎖定的阻力。《理性看待 sdn》一文中有較詳細的解釋。

雖然虛擬化能解放生產力,是大勢所趨,但就像功耗更大的複雜指令集在市場上戰勝了精簡指令集一樣,市場是殘酷的。只能期待開源和開放的腳步不要停下。

SDN 軟體定義網路

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