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基于SDN的云计算数据中心网络将是未来云数据中

跟着收集、通信和谋略机系统的大年夜规模利用和成长,互联网数据中间也迅速成长,尤其在云办事期间,运营商必要供给海量宽带提供利用,此外还有新增的面向工业互联网、车联网等垂直行业利用,使得愈来愈多的利用及营业处置惩罚汇聚到云端数据中间,使云谋略数据中间的规模急剧增长形成超大年夜规模数据中间。跟着数据中间办事器、收集规模的日益宏大年夜,越来越繁杂的利用营业交互,传统的数据中间架构与技巧已经不能满意企业用户对数据中间高效、智能、便捷的需求,SDN应运而生。

云数据中间SDN技巧架构

云谋略提出了资本池化的思惟,虚拟化技巧的成长突破了根基举措措施的物理界限,是以资本池中必要掩护的虚拟机数量有了指数级的提升。数据中间治理员必要经由过程管控平台监视收集中的通信模式,并且自动调剂虚拟收集连接或移动虚拟机,以优化收集的整体机能,或分配某些虚拟机并且设置设置设备摆设摆设专用收集带宽,以便在非高峰光阴将存储数据移动到存储归档。

SDN提出了采纳软件定义收集的思路,具有转发和节制分离、节制逻辑集中、收集资本抽象化/虚拟化、收集能力开放化等特征,完美契合数据中间大年夜规模收集的自动化和集中式节制、机动组网多路径转发、虚拟机支配和智能迁移、虚拟多租户、IaaS等需求。云数据中间SDN规划简要视图如图1所示。SDN节制器分手对互换机、办事器、虚拟机进行治理。

图1 云数据中间SDN规划简要视图

数据中间收集的根基举措措施供给营业承载的高速通道,采纳两层Spine-Leaf(CLOS)的扁平化Fabric架构。Spine节点与Leaf节点间全连接,Spine节点仅用作转发,Leaf节点作为L2/L3层界限。在这种架构下,收集全互联形成的大年夜量等价路径既包管了链路的冗余靠得住,又前进了全部Fabric收集的吞吐量;扁平的收集布局包管了随意率性节点间较高的连接速度,同时对随意率性类型流量均拥有极低的时延。

数据面采纳VxLAN技巧,应用MAC-in-UDP封装来延伸L2层收集,充分使用L3收集的多路径负载均衡ECMP、快速收敛和高靠得住性等特征,同时VxLAN应用24bit的VNI段标识二层收集,可支持16M的收集分段,办理了VLAN标签(4096)日益不够的缺陷。VTEP是VxLAN的地道端点设备,负载VxLAN报文的封装和解封装。

软件Overlay SDN收集

软件Overlay SDN规划的技巧架构主要思惟是经由过程SDN节制进行集中策略分发和管控,实现收集资本的虚拟化治理和机动调整及自动化支配。Underlay根基收集以VxLAN-Overlay技巧来实现收集资本抽象化和虚拟化,实现收集办事和资本与物理位置解耦,为数据中间构建大年夜二层逻辑收集,满意了云谋略对收集资本池化的要求,此规划的架构如图2所示。

图2 软件Overlay SDN规划架构

Overlay SDN规划可以在现有收集的架构上叠加虚拟化技巧,其大年夜体框架是在根基收集不进行大年夜规模改动的前提下,实现利用在收集上承载,并能与其它收集营业分离。Overlay的收集基于IP的根基收集技巧实现了物理收集向云和虚拟化收集的延伸,使云资本池化能力可以开脱物理收集的重重限定,是实现云网交融的关键。

简而言之,在云谋略虚拟化的驱动下,基于主机虚拟化的Overlay技巧呈现,从更接近利用的边缘来供给收集虚拟化办事,其目的是使虚拟机的支配与营业活动离开物理收集及其限定,使得云谋略的收集形态赓续完善。主机的vSwitch支持基于IP的Overlay之后,虚机的二层造访直接构建于Overlay之上,物理网不再感知虚机的诸多特点,由此,Overlay可以构建在数据中间内,也可以超过数据中间之间。是以,SDN节制器加上收集Overlay的技巧架构获得了广泛的认可和支配。

硬件Underlay SDN收集

硬件Underlay SDN收集包孕云平台和硬件SDN节制器,经由过程节制器插件集成OpenStack Neutron,与Neutron协同完成收集的编排和节制,实现数据中间内的谋略、存储、网路资本的虚拟化与资本池化。

在云谋略情况下,营业能力的弹性扩展和多租户支持能力成为关键。采纳虚拟机实现的虚拟收集设备可以方便地在必要时增添,不必要时削减,弹性很强;经由过程定义私有封装,可以很方便地携带租户信息,是以可以有很强的多租户支持能力,此规划的架构如图3所示。

图3 硬件Underlay SDN规划架构

各厂家硬件设备及节制器,可以按需接入Neutron治理硬件设备,而vSwitch虚拟网元由Neutron认真治理,实现物理和虚拟收集的解耦。节制面完成收集建模和收集实例化,协同虚拟与物理收集,供给收集资本池化与自动化;同时构建全收集视图,对营业流表实现集中节制与下发,这是实现SDN收集节制与转发分离的关键部件。且引入MP-BGP EVPN节制面来告示NLRI(Host/Prefix)路由信息,能有效抑制BUM报文。

SDN节制器支持南向多样化节制协议,如NX-API、Netconf、SNMP等可编程协议治理收集,办理云数据中间厂家绑定问题,同时经由过程SDN节制器北向Restful API向上与云平台无缝对接,供给抽象的虚拟化收集办事,实现收集资本池化、抽象化、自动化支配等功能。

云数据中间必要与之相适应的“云谋略收集”,收集虚拟化正成为厘革传统收集的高地,收集的代价正弗成阻挡地向软件转移。SDN技巧为数据中间收集供给了智能、集中节制的全局优化,开放可编程,端到端QoS,收集快速修复的能力。经由过程高靠得住数据中间SDN节制器完成节制面的设置设置设备摆设摆设和治理,避免了大年夜规模的组播支配,同时集中支配模式可加速收集和安然根基架构的设置设置设备摆设摆设。同时营业可在随意率性位置机动支配,办理收集虚拟化后相关的收集自动开通问题。

责任编辑;zl

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