NFV/SDN技術在云數(shù)據(jù)中心的應用探究

曾杰麟

【摘要】 隨著科學技術的發(fā)展，云業(yè)務技術越來越成熟，云數(shù)據(jù)中心的結構也隨著新技術的發(fā)展得到了很大的發(fā)展。就目前的情況來看，SDN和NFV是網(wǎng)絡發(fā)展的主要趨勢，其也會被廣泛應用，成為未來發(fā)展的主要技術支柱。但是如今SDN和NFV還處于發(fā)展階段，因此在實際應用中還需要不斷加強對其的研究，從而能夠進一步提高經(jīng)濟效益。基于此本文分析了NFV和SDN在云數(shù)據(jù)中心的協(xié)同部署，為數(shù)據(jù)中心云化提供方案依據(jù)。

【關鍵詞】 NFV SDN 云數(shù)據(jù)中心 協(xié)同部署 應用

一、概述

隨著科學技術的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)技術已經(jīng)進入我們的生活中，“互聯(lián)網(wǎng)+”以及大數(shù)據(jù)業(yè)務已經(jīng)逐漸的被應用，以云計算和虛擬化技術為基礎的云數(shù)據(jù)中心悄然崛起。就目前的情況來看，用戶類型、業(yè)務平臺等方面對于云數(shù)據(jù)的要求也是不同的，對于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡資源存在很多不足，其不能進行靈活的調(diào)整，因此相關人員加強了這方面的研究，通過NFV（Network Function Virtualization，網(wǎng)絡功能虛擬化）和 SDN（Software Defined Network，軟件定義網(wǎng)絡）技術的協(xié)同部署有效的解決了這些問題。

NFV主要是使用統(tǒng)一的虛擬化軟硬件平臺進行軟件的相關功能的解藕，從而進一步提高了網(wǎng)絡的靈活度，更好的保障了設備的使用效率。目前其主要是密集 CPU，其主要是針對要求不高的區(qū)域，例如和NAT（Network Address Translation，網(wǎng)絡地址轉換）等。SDN主要是針對軟件實現(xiàn)集中控制，主要的目標是進行整個過程的控制盒轉發(fā)，進一步放寬網(wǎng)絡的靈活性，其主要的作用是能夠更好的進一步資源的有效提升，實現(xiàn)創(chuàng)新目的。

二、NFV和 SDN 的聯(lián)系

就目前的網(wǎng)絡組成情況來看，網(wǎng)絡主要分為了2個部分，即功能節(jié)點和網(wǎng)絡連接，網(wǎng)絡功能節(jié)點主要的作用是有效的處理相關網(wǎng)絡業(yè)務，網(wǎng)絡連接主要是有效的將各個節(jié)點進行連接。因此對于NFV主要是進行網(wǎng)絡節(jié)點的虛擬化實現(xiàn)，而SDN主要是起到連接調(diào)節(jié)的作用。

對于這兩者是存在一定的差異的，當網(wǎng)絡功能的實現(xiàn)是通過NFV實現(xiàn)的時候，對于網(wǎng)絡連接主要是使用傳統(tǒng)的方法，通過路由等進行轉發(fā)。當網(wǎng)絡連接過程是由SDN 網(wǎng)絡進行實現(xiàn)的時候，其主要是通過傳統(tǒng)硬件達到目的。當對兩者進行結合的時候能夠最大程度發(fā)揮其功效，主要是：NFV能夠通過x86通用硬件進行各個資源的提供和轉發(fā)，如果是使用VM（Virtual Machine，虛擬機）進行控制器和虛擬器的控制的時候也能夠達到其功效。

而使用SDN技術主要是拆分網(wǎng)絡節(jié)點，從而分離轉發(fā)功能和業(yè)務功能，對于業(yè)務功能主要是使用NFV進行實現(xiàn)，對于其中的負載均衡器設備能夠進行各個功能的轉發(fā)和卸載，從而能夠達到其母的。

三、NFV和SDN在云數(shù)據(jù)中心的協(xié)同部署

NFV 有不同的部署形式，SDN 和 NFV協(xié)同新網(wǎng)絡架構目前主要有2種形態(tài)，即：

第一種形態(tài)，如圖1所示，NFV旁掛在VxLAN硬件網(wǎng)關上，其主要的位置是在云數(shù)據(jù)中心業(yè)務處，其運行環(huán)境要求也比較低，保證是傳統(tǒng)的環(huán)境就可以。在這個結果中，VxLAN 硬件網(wǎng)關和vSwitch是需要在特點的環(huán)境中，即Overlay 網(wǎng)絡環(huán)境，然后進行網(wǎng)絡的調(diào)整和優(yōu)化。例如對于用戶的東西流量，不同的物理服務器所構建的網(wǎng)絡也是不一樣的，其主要是在vSwitch 的情況下進行，而對于南北流量，也就是訪問公網(wǎng)的流量，其服務器的構建是依靠vSwitch和VxLAN 所實現(xiàn)。NFV 主要是在 Overlay 網(wǎng)絡外，因此之間所存在的流量和南北流量模式一致。

也就是虛擬機至NFV 的流量丟失需要轉移到核心交換設備中，從而能夠達到其目的。

第二種形態(tài)，如圖2所示，NFV 分布式部署主要是在云數(shù)據(jù)中的虛擬機上，其所需要的環(huán)境是在VxLAN 中。在這個結構中主要的網(wǎng)絡環(huán)境構件是通過VxLAN 硬件網(wǎng)關、vSwitch和 NFV設備共同實現(xiàn)的。[2]

用戶的東西和南北流量與第一種一樣。而對于用戶虛擬方向主要是和東西流量模式一致，其主要是在物理服務器上建立。NFV流量進行數(shù)據(jù)交互過程都是直接進行的，不需要進行轉移。

在云數(shù)據(jù)中可以進行NFV和SDN的協(xié)同，從而達到最好的目的，但是在整個過程中需要充分的考慮兩者之間的管理信息，因此需要引起重視。如果在傳統(tǒng)網(wǎng)絡中使用NFV設備進行整體的部署，其主要的環(huán)境是VLAN中，然后之間進行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信工作。

如果是在Overlay網(wǎng)絡中，其主要運行的過程就需要在Overlay網(wǎng)絡中進行實現(xiàn)，其業(yè)務和管理口均通過其所在的服務器上vSwitch進行的VxLAN數(shù)據(jù)封裝，但是整個過程是不能直接進行通信的。對于這種現(xiàn)象，就需要引入一個VxLAN硬件網(wǎng)關在SDN和NFV的管理鏈路中，同時完成相應的封裝和解封裝工作[3]。

另外，NFV是網(wǎng)絡設備中比較特殊的形態(tài)，因此也需要遵循相應的要求，通常情況下為了達到可用狀態(tài)，會選擇?；睢AD（Multi-Active Detection，多活檢測）等機制進行實現(xiàn)，從而能夠達到靈活拓展的目的。就目前的情況來看，NFV設備具有自身的?；顧C制，如果其中出現(xiàn)了問題，設備能自動的進行升級，從而成為主設備。在整個過程中有效的結合MAD具有非常重要的意義，能夠有效的防止發(fā)生腦裂，提高其實用性。需要注意的是在進行部署的時候需要加強業(yè)務接口和管理接口的監(jiān)控，如果接口出現(xiàn)問題，需要及時進行控制。

四、結語

云數(shù)據(jù)中心以靈活產(chǎn)品形態(tài)和可擴展的能力，在業(yè)界各領域的應用越來越廣泛。隨著科學技術的不斷發(fā)在，云計算技術不斷的被推廣，其應用指數(shù)不斷增加。通過SDN和NFV的協(xié)同部署來實現(xiàn)云數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡架構改造具有非常重要的意義，需要我們重點加強對其的研究。

參 考 文 獻

[1]李晨， 段曉東， 黃璐. 基于SDN和NFV的云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡服務[J]. 電信網(wǎng)技術， 2014（6）：1-5.

[2]張云帆， 鄭直. SDN與NFV在云計算IDC中的應用[J]. 電信快報， 2014（8）：21-24.

[3]楊雄. 談數(shù)據(jù)中心SDN和NFV技術關系[J]. 計算機與網(wǎng)絡， 2014（19）：48-49.endprint