随着網絡技術的發展,網絡結構是越來越龐大,越來越複雜了,在擁有龐大數量的網絡設備和服務器的網絡中,一直以來數據流量和網絡管理都是一體的,這就導緻了管理上效率太低,客觀上要求網絡需要進行集中式一體化管理來提高效率。軟件定義網絡(SDN)技術就此應運而生。
SDN
軟件定義網絡(SDN)是一種新興的網絡創新架構,它能使得網絡控制與轉發分離、并直接可編程,是網絡虛拟化的一種實現方式。其核心技術OpenFlow通過将網絡設備的控制面與數據面分離開來,從而實現了網絡流量的靈活控制,使網絡作為管道變得更加智能,為核心網絡及應用的創新提供了良好的平台。這項技術已經誕生了十幾年了,近年來取得了較大進展,也成了網絡中一個熱門方向。
SDN架構
軟件定義網絡(SDN)幾個主要特點:①控制和包轉發的分離;②集中控制;③通過定義良好的接口對網絡行為進行編程的能力。
SDN架構下的自定義接口
與傳統分布式網絡不同,SDN是一個用軟件方式實現的邏輯集中控制器。控制器運行在單個或集群的服務器上,具有整個網絡的全局視圖,對整個網絡所有設備進行集中式的管理,并根據自定義策略進行流量管理決策。數據分組轉發與傳統網絡相比要簡單得多,它是由轉發器設備提供的,這些設備主要使用廉價的交換機芯片來實現流量的高效轉發。通過編程來實現對流量的處理。這種對網絡進行編程的能力使管理創新更快,從而提高了響應能力、安全性、效率和降低了成本。
傳統網絡負載與SDN網絡負載對比
在最初的狹義SDN技術上,局限性太多,實際中部署的比較少,越來越多的廣泛應用場景迫使SDN技術越來越開放,相比于最初的狹義SDN,廣義的SDN提供了更多的特性:支持豐富的南向協議(除了Openflow,還包括NETConf,OVSDB,BGPLS,PCEP及廠商協議等等),可實現靈活可編程和靈活部署 (網絡的虛拟化NFV,SR路由,VXLAN Overlay等等),智能分析和調度(超越傳統路由交換協議,支持業務關聯能力和智能調度)。
廣義SDN架構
SDN相比于傳統網絡的優勢
在傳統網絡架構中,根據最初的業務需求設備部署上線後,如果業務發生變動,需要修改對應的交換機,路由器,防火牆等網絡設備,這是一個巨大繁瑣的工作量,這讓網絡的靈活變得比較差,而在SDN網絡架構下,由于整個網絡歸屬控制器控制,那麼網絡業務網自動化就是理所當然的,不需要對網絡中的網絡設備反複進行修改配置,其本身就是自動化連通的。隻要在使用之前提前定義好合适的網絡規則就可以。而且你可以不使用路由器自身内置的協議,可以通過編程的方式對其進行修改,以實現更好的數據交換性能。
通常傳統網絡的路徑選擇依據是通過路由協議計算出的“最優”路徑,但結果可能會導緻“最優”路徑上流量擁塞,其他非“最優”路徑空閑。在總帶寬一定的情況下,在不同時段的帶寬分配是個大問題。但在采用SDN網絡架構時,可以将流量整形、規整,臨時讓需求更大帶寬的業務跑得更多一些,待該業務需求減少時再恢複原先的帶寬占比。SDN控制器可以根據網絡流量狀态智能調整網絡流量路徑,提升網絡利用率。
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