SDN能否引發(fā)數據中心網絡變革

文 本刊記者 郭嘉凱

SDN（軟件定義網絡）這一趨勢，以及其所帶來的與以往完全不同的網絡應用體驗，已經不可阻擋。

2011年，美國著名科技網站InfoWorld所公布的影響未來十年的十項新技術，在業(yè)內引起了很大的反響。

其中，SDN（軟件定義網絡）名列第二位，僅次于私有云技術。而在其后的兩年內，SDN也確實在業(yè)內得到了廣泛的關注。

包括思科、華為、H3C、銳捷等國內外網絡產品廠商，都講目光聚焦于SDN上，并且紛紛推出了SDN網絡產品。

今年年初，思科的一位高管甚至表示：SDN改變了下一代數據中心，繼而改變整個IT服務、商業(yè)模式、網絡架構。

在資本市場，與SDN有關聯的公司，也成為資本追逐的寵兒：2012年7月，SDN代表廠商Nicira便被VMware以12.6億美元收購。

IDC則于今年5月對SDN的發(fā)展進行預測：到2016年，使用中的SDN市場將產生37億美元的收入。

而來自于用戶方面的成功應用案例，更是將SDN推向了頂點。

從2010年1月起，Google開始采用SDN和OpenFlow（OpenFlow是SDN網絡技術中的通信協議，主要負責控制器和網絡設備間的交互以及流表傳輸工作）來架構廣域網，至2012年初，Google的全部數據中心骨干連接都已經采用這種架構。而其網絡利用率則提升到95%，這一數字讓很多人感到十分驚訝，也點燃了更多人對于SDN的熱情。

SDN使應用和網絡控制融合

那么，SDN究竟有什么神奇之處，能夠吸引整個IT產業(yè)的目光呢？

對此，星網銳捷網絡有限公司交換機與數據中心產品線規(guī)劃經理蔣波認為，SDN是將傳統(tǒng)網絡設備的控制面板和轉發(fā)面進行分離的理念作為其核心，即解耦了設備控制和網絡硬件的綁定關系，將分離后的控制面集中到控制器中完成?！癝DN具備開放性網絡的特點，又具備將控制面板和轉發(fā)面分離的特性，因此可以讓原有網絡架構變的更加靈活、便利。”

而在杭州華三通信技術有限公司業(yè)務軟件產品總工郭曉征看來，SDN最大的特點就是網絡與業(yè)務應用的融合，這使得網絡對業(yè)務的響應更為快速、靈活。

確實，如果對傳統(tǒng)的網絡架構進行分析，可以看到，其網絡協議和上層業(yè)務基本無關，也就是說，業(yè)務對于網絡的控制力比較弱，這也造成了業(yè)務和網絡的脫節(jié)。

特別是隨著數據中心規(guī)模的逐漸擴大，以及云計算、大數據等的普及，使得網絡所承載的數據量越來越龐大。而這些大規(guī)模數據中心的出現將會帶來諸多挑戰(zhàn)，比如帶寬的管理、服務的提供、災備等。

另外，用戶的需求也在提升，他們需要更快速的信息傳遞以及更好的服務，服務交付的時間也越來越短。在這種情況下，如何來使網絡更好地服務于用戶的業(yè)務，就成為傳統(tǒng)網絡架構所面臨的一個巨大挑戰(zhàn)。

“傳統(tǒng)的IP網絡中，傳輸與控制功能一體化，設備都是軟硬件緊密耦合的，而SDN本質上將打破這種一體化形式，傳輸工作仍由網絡硬件設備執(zhí)行，而上層的業(yè)務控制則由軟件實現，通過可編程的方式實現整個網絡的軟件化。” 郭曉征介紹道。

這意味著，網絡控制更加接近應用，這樣可以借助應用更好地搭建網絡交付體系，網絡的利用率也就可以得到提升。

InfoWorld網站公布的

影響未來十年的十項新技術：

1、私有云技術

2、SDN（軟件定義的網絡）

3、高級同步

4、Apache的Hadoop

5、分布式存儲分層

6、JavaScript的替代品

7、一個值得信任的芯片

8、持續(xù)構建工具

9、客戶端管理程序

10、HTML5

除了通過軟件編程充分控制網絡外，SDN還可以控制和管理自己的數據業(yè)務，如提供多租戶、按需動態(tài)配置網絡連接等VDC（虛擬數據中心）業(yè)務，支持虛機實時遷移等應用，還可以隨時創(chuàng)建和提供新的服務應用，使網絡創(chuàng)新的周期由數年降低到數周，同時為各種創(chuàng)新的IT應用提供與現有網絡無縫集成的能力，加快新業(yè)務的開通速度，簡化運維。

長三角和珠三角是我國在運燃機最集中的地區(qū)，同時也是我國經濟最為發(fā)達的地區(qū)，GDP占全國總量的1/3左右，工業(yè)實力雄厚，能源消費總量占全國的1/4左右，天然氣產業(yè)發(fā)展領跑全國。長三角和珠三角所屬省份均為沿海地區(qū)，具備進口LNG的條件，應是未來燃機電廠發(fā)展的重點地區(qū)和優(yōu)先區(qū)域。

從目前來看，SDN在一些行業(yè)已經得到了成功應用。

例如一些大型門戶網站，已經開始部署SDN產品；而在電信行業(yè)，三大運營商都在對SDN產品進行密切關注和測試，很有可能會在今年部署SDN產品。

而且，隨著云數據中心的普及，SDN還將迎來更為廣闊的發(fā)展空間。

在云數據中心中，業(yè)務會呈現高度集中的狀態(tài)，一個云數據中心里可能會承載幾十個核心的業(yè)務，因此，云數據中心對于網絡的控制能力會有更高的要求。這個時候，對于SDN技術就會有更大的需求。這也是很多人將SDN視為是下一代數據中心網絡技術的重要原因。

SDN并非萬能

SDN具有如此多好處，那么其是否能夠完全取代原有的傳統(tǒng)網絡架構，為每個用戶所接受呢？

郭曉征認為，SDN的理念和技術決定了其應用范圍是有限的，它更適用于一些大規(guī)模的數據中心，而對于那些網絡規(guī)模較小、業(yè)務相對比較簡單的用戶，SDN并不一定適合。

“除非你正在考慮部署一個私有云，否則SDN沒有意義。我可以很容易地告訴你，如果你有500或1000臺服務器，我覺得部署SDN是有意義的。但如果你只有 50臺服務器，那我可以告訴你：部署SDN沒有任何意義。”一位不愿透露姓名的業(yè)內人士對記者如是說道。

確實，對于很多中小企業(yè)而言，他們對于網絡的需求更多的是簡單的連通，而對于網絡的靈活性以及業(yè)務控制力并沒有太高的要求?！皩τ谝恍┚W站或者是運營商而言，網絡就是他們的生命線，因此他們愿意在網絡方面進行大規(guī)模的投入，來提升網絡的性能和業(yè)務控制力。但對于中小企業(yè)而言，網絡即便有一些問題或者是延遲、堵塞，也不會造成太大的影響。”郭曉征分析說。

安全問題也將會成為SDN能否普及的一個重要因素。由于SDN的控制器存在著單點失效問題，因此網絡的安全性存在一個十分大的隱患：一旦控制器被攻擊，網絡將會徹底癱瘓。這也使一些用戶在面對SDN產品時有很大的顧慮。

此外，還有一個十分重要的因素制約著SDN的普及：遷移或改造成本。

就目前企業(yè)的網絡設備而言，特別是交換設備，大多數不支持SDN或者需要系統(tǒng)升級才能支持SDN，所以企業(yè)在規(guī)模部署SDN之前，需要考慮投資規(guī)模的問題。特別是對于一些中小企業(yè)，他們是否愿意為此進行投入，還要打一個大大的問號。

不過，在郭曉征看來，現階段SDN的發(fā)展狀況是正常的，目前SDN確實處于一個少數用戶使用的階段，這和國內用戶的整體IT應用水平有直接的關系?！半S著用戶IT應用水平的提升，以及IT和業(yè)務的結合更加緊密，用戶對于網絡的精細控制、自動化管理自然會有更高的需求，屆時SDN就會被更多的用戶所采用?！?/p>

作為一項新技術，在起步階段，勢必會有一個逐步普及成熟的過程。但軟件定義網絡這一趨勢，以及其所帶來的與以往完全不同的網絡應用體驗，已經不可阻擋。

SDN（軟件定義網絡）是一種新型的網絡架構，它的設計理念是將網絡的控制平面與數據轉發(fā)平面進行分離，并實現可編程化控制。SDN的典型架構共分三層，最上層為應用層，包括各種不同的業(yè)務和應用；中間的控制層主要負責處理數據平面資源的編排，維護網絡拓撲、狀態(tài)信息等；最底層的基礎設施層負責基于流表的數據處理、轉發(fā)和狀態(tài)收集。

現有網絡中，對流量的控制和轉發(fā)都依賴于網絡設備實現，且設備中集成了與業(yè)務特性緊耦合的操作系統(tǒng)和專用硬件，這些操作系統(tǒng)和專用硬件都是各個廠家自己開發(fā)和設計的。

而在SDN網絡中，網絡設備只負責單純的數據轉發(fā)，可以采用通用的硬件；而原來負責控制的操作系統(tǒng)將提煉為獨立的網絡操作系統(tǒng)，負責對不同業(yè)務特性進行適配，而且網絡操作系統(tǒng)和業(yè)務特性以及硬件設備之間的通信都可以通過編程實現。