SDN的概念已經(jīng)流行了很多年了，從一開(kāi)始的實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品到2012年谷歌宣布其主干網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)全面運(yùn)行在OpenFlow上，使廣域線路的利用率從30%提升到接近飽和。從而證明了OpenFlow不再僅僅是停留在學(xué)術(shù)界的一個(gè)研究模型，而是已經(jīng)完全具備了可以在產(chǎn)品環(huán)境中應(yīng)用的技術(shù)成熟度。
SDN社區(qū)力量在2014年的時(shí)候還很薄弱，控制器才只有floodlight、Ryu和極不成熟的opendaylight，科研機(jī)構(gòu)和高校都還在用mininet在做模擬實(shí)驗(yàn)，后來(lái)有了運(yùn)營(yíng)商主導(dǎo)的ONOS控制器、Juniper OpenContrail和華為的DragonFlow，和較為成熟的OpenvSwitch情況才有所好轉(zhuǎn)，可以利用X86服務(wù)器搭建小型的SDN網(wǎng)絡(luò)。
到現(xiàn)在出現(xiàn)了很多白牌交換機(jī)廠商，有了很多商業(yè)的優(yōu)秀的SDN控制器，和不僅在數(shù)據(jù)中心的場(chǎng)景，還有了SD-WAN等廣域網(wǎng)場(chǎng)景，而現(xiàn)在SDN的概念也在擴(kuò)大，隨著OpenStack云計(jì)算的火熱，由Neutron組件等優(yōu)秀開(kāi)源的項(xiàng)目，和集成的大量功能的Plugin也在推翻傳統(tǒng)的SDN的定義。隨著用戶對(duì)SDN的追捧，和云計(jì)算項(xiàng)目的落地，不得不說(shuō)SDN現(xiàn)在已經(jīng)在大量的用戶的生產(chǎn)環(huán)境中使用。關(guān)注九州云微信公眾號(hào)“九州云99CLOUD”，可獲得SDN相關(guān)案例白皮書(shū)，諸多九州云SDN實(shí)踐均有詳細(xì)解析。
SDN網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)在這里就不展開(kāi)討論了，SDN目前有很多組網(wǎng)方案，來(lái)滿足不同的用戶場(chǎng)景。
（一）控制器通過(guò)南向協(xié)議來(lái)控制白牌交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)
第一種實(shí)現(xiàn)，就是純南向協(xié)議的實(shí)現(xiàn)不支持任何傳統(tǒng)協(xié)議。通過(guò)SDN控制器來(lái)發(fā)現(xiàn)全網(wǎng)拓?fù)?，?jì)算路徑，再通過(guò)南向協(xié)議下發(fā)流表，實(shí)現(xiàn)流量按策略轉(zhuǎn)發(fā)。如下圖所示。
在云計(jì)算的場(chǎng)景中，SDN控制器可以利用OpenStack Neutron來(lái)實(shí)現(xiàn)控制平面，通過(guò)OpenFlow/Netconf控制 VXLAN VTEP、GW、IP GW。它的優(yōu)點(diǎn)是可以通過(guò)軟交換機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)建、子網(wǎng)的劃分、路由的選擇以及防火墻策略的管理等功能。如下圖所示。
（二）松散控制模式方案（通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備控制協(xié)議自學(xué)習(xí)）
VxLAN隧道自動(dòng)建立以及隧道自動(dòng)關(guān)聯(lián)；通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)E×××完成隧道建立和地址學(xué)習(xí)，利用E×××的BGP RR實(shí)現(xiàn)鄰居發(fā)現(xiàn) ，每個(gè)設(shè)備都通告自己的VxLAN信息，每個(gè)VTEP設(shè)備都有全網(wǎng)的VXLAN信息以及VxLAN和下一跳的關(guān)系。VTEP設(shè)備會(huì)和那些跟自己有相同VXLAN的下一跳自動(dòng)建立VXLAN隧道，并將此VxLAN隧道跟這些相同的VxLAN關(guān)聯(lián)。SDN控制器只負(fù)責(zé)下發(fā)服務(wù)策略，不下發(fā)控制流表，可靠性更高。注意這里是VxLAN是屬于在Underlay進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)摹?/p>
MAC/IP route通過(guò)MP-BGP傳輸?shù)綄?duì)端VTEP?，F(xiàn)實(shí)中要求BGP連接是full mesh(任意兩兩互連)，而為了減輕配置壓力，通常會(huì)引入BGP RR(Router Reflector)。BGP RR的作用是將一個(gè)BGP Speaker的數(shù)據(jù)反射給所有其他連接的BGP peer。使用BGP RR可以使得所有的BGP Speaker只需與BGP RR建立連接，否則按照f(shuō)ull mesh，任意一個(gè)BGP Speaker必須與其他所有的BGP peer建立BGP連接。
（三）VLAN模型組網(wǎng)
在OpenStack的環(huán)境中Neutron網(wǎng)絡(luò)組件可以選擇VLAN組網(wǎng)模型。VLAN模型的特點(diǎn)缺點(diǎn)是需要在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)上放開(kāi)對(duì)應(yīng)的VLAN，因此在做網(wǎng)絡(luò)接入時(shí)需要依賴網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃，同時(shí)在多租戶隔離上不是特別方便，仍然需要在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)上做操作，即網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)不夠靈活；優(yōu)點(diǎn)是VLAN技術(shù)比較成熟，不管是性能上還是穩(wěn)定性上都比較好。
在數(shù)據(jù)中心，大致有三種方式部署軟件定義的網(wǎng)絡(luò)。一種方法是使用OpenFlow/Netconf，一種SDN的南向標(biāo)準(zhǔn)，但是經(jīng)常因可擴(kuò)展性差而被詬病。一種更受歡迎的方式是使用虛擬網(wǎng)絡(luò)覆蓋，即使用VxLAN Overlay的方式擴(kuò)展組網(wǎng)。這種技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的。另外一種主流的技術(shù)是根據(jù)開(kāi)放的協(xié)議，稱為BGP E×××，這是一種在數(shù)據(jù)中心將分別屬于不同的租戶之間的虛擬機(jī)進(jìn)行流量隔離。其非常強(qiáng)大，是因?yàn)槠淠軌驅(qū)崿F(xiàn)讓分別位于數(shù)據(jù)中心不同部分或完全位于不同的數(shù)據(jù)中心的虛擬機(jī)之間的專用連接。其也能夠使整個(gè)虛擬機(jī)從一臺(tái)主機(jī)設(shè)備遷移到另一臺(tái)。欲深入了解SDN相關(guān)技術(shù)及落地實(shí)踐，可關(guān)注九州云微信公眾號(hào)，獲得SDN方案白皮書(shū)，諸多九州云SDN實(shí)踐均有詳細(xì)解析。
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