怎樣規(guī)劃軟件定義的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)

Lee Doyle　Charles

軟件定義數(shù)據(jù)中心的體系結(jié)構(gòu)能夠滿足對(duì)靈活性和敏捷性的需求，但是實(shí)現(xiàn)起來很難，需要協(xié)調(diào)一系列復(fù)雜的功能，包括容器、安全性、配置、擴(kuò)展和遷移到混合云等。

數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)是企業(yè)IT創(chuàng)建私有云和混合云架構(gòu)戰(zhàn)略的重要組成部分，其軟件必須為數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)提供更強(qiáng)的自動(dòng)化、敏捷性、安全性和分析功能。它應(yīng)該支持企業(yè)自有應(yīng)用程序與公有云服務(wù)的無縫集成。隨著時(shí)間的推移，前沿軟件將能夠遷移到基于意圖的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化，快速修復(fù)應(yīng)用程序性能問題。

本文為管理自己內(nèi)部IT資源的私有企業(yè)評(píng)估了數(shù)據(jù)中心聯(lián)網(wǎng)需求。這不包括超大規(guī)模云提供商的數(shù)據(jù)中心，因?yàn)樗麄兊男枨蠛唾Y源與典型IT企業(yè)的需求和資源完全不同。

不斷變化的數(shù)據(jù)中心需求

當(dāng)IT部門希望對(duì)企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)進(jìn)行現(xiàn)代化改造時(shí)，SaaS和公有云的普及給他們帶來了壓力。企業(yè)數(shù)據(jù)中心應(yīng)支持多租戶，高效運(yùn)營(yíng)，而且具有成本效益。數(shù)據(jù)中心應(yīng)支持多種物理和虛擬工作負(fù)載，能夠適應(yīng)新的應(yīng)用開發(fā)方式，包括支持容器。由于需要幾個(gè)月的時(shí)間才能發(fā)現(xiàn)安全漏洞，所以數(shù)據(jù)中心的軟件應(yīng)能夠提醒運(yùn)營(yíng)商有可疑的數(shù)據(jù)流，并建議采取堵漏措施。IT領(lǐng)導(dǎo)們應(yīng)具備連接內(nèi)部應(yīng)用程序和內(nèi)部資源的能力，這包括私有云和公有云資源，以創(chuàng)建混合云架構(gòu)。

什么是軟件定義的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)（SDDCN）？

從網(wǎng)絡(luò)軟件中抽象出網(wǎng)絡(luò)硬件（基于軟件的網(wǎng)絡(luò)），這使得網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和運(yùn)行方式發(fā)生了重大變化。網(wǎng)絡(luò)中最受影響的兩個(gè)地方是廣域網(wǎng)——軟件定義的廣域網(wǎng)，以及數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)軟件。SDDCN結(jié)合了計(jì)算資源（虛擬機(jī)和容器）和存儲(chǔ)（磁盤和閃存），滿足了私有云應(yīng)用所需的特殊性能要求。通過軟件抽象，能夠很容易地重新分配數(shù)據(jù)中心資源，在不改變底層物理計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)單元的情況下滿足應(yīng)用程序不斷變化的需求。SDDCN需求

目前，內(nèi)部IT的運(yùn)行會(huì)與SaaS應(yīng)用程序和公有云平臺(tái)爭(zhēng)奪內(nèi)部資源。內(nèi)部數(shù)據(jù)中心必須迅速提供新服務(wù)，靈活地提供關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用程序所需的性能，保證安全并且能夠快速解決任何數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行難題。SDDCN是私有云成功運(yùn)行的關(guān)鍵推動(dòng)因素。通過它，IT能夠快速配置和管理大量高速（25GB至100GB）物理網(wǎng)絡(luò)鏈路。SDDCN的主要要求包括：

·大幅度提升網(wǎng)絡(luò)性能

·很容易為新應(yīng)用配置網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算和存儲(chǔ)資源

·能夠根據(jù)應(yīng)用程序來快速調(diào)整帶寬

·內(nèi)部數(shù)據(jù)中心與公有云之間的工作負(fù)載遷移

·提供應(yīng)用程序隔離功能，以增強(qiáng)安全性和支持多租戶

數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)軟件架構(gòu)還能夠通過開放API、可編程性實(shí)現(xiàn)定制，并且必須很容易與第三方應(yīng)用集成，包括安全、應(yīng)用加速和性能管理等。

SDDCN架構(gòu)

在數(shù)據(jù)中心，從網(wǎng)絡(luò)硬件中抽象出網(wǎng)絡(luò)軟件，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的快速適應(yīng)。軟件必須與網(wǎng)絡(luò)硬件一起工作，處理大數(shù)據(jù)和微服務(wù)架構(gòu)等新應(yīng)用所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)流。網(wǎng)絡(luò)軟件應(yīng)能夠調(diào)整其性能，以處理東西向高速數(shù)據(jù)流，輕松配置虛擬網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和虛擬局域網(wǎng)。

SDDCN必須能夠監(jiān)控和分析數(shù)據(jù)流，以便為關(guān)鍵應(yīng)用提供其服務(wù)質(zhì)量保證。這包括支持當(dāng)日時(shí)間調(diào)度、低延遲數(shù)據(jù)流（視頻和VoIP）和流量突發(fā)，例如，存儲(chǔ)復(fù)制。網(wǎng)絡(luò)分析功能為解決任何應(yīng)用程序性能問題或者運(yùn)行緩慢等問題提供了線索。SDDCN必須能跟蹤數(shù)據(jù)流，支持物理服務(wù)器應(yīng)用程序、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心應(yīng)用程序以及混合云中使用公有云資源的應(yīng)用程序之間的通信。分布式企業(yè)希望能夠高速連接到位于不同地理位置的多個(gè)數(shù)據(jù)中心。SDDCN應(yīng)能夠跨數(shù)據(jù)中心“擴(kuò)展”應(yīng)用程序，通過主動(dòng)網(wǎng)絡(luò)鏈路實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)連續(xù)性和災(zāi)難恢復(fù)。

安全與網(wǎng)絡(luò)分段

服務(wù)器虛擬化和混合云已經(jīng)終結(jié)了固化的安全邊界。雖然很多IT部門在數(shù)據(jù)中心部署了UTM/防火墻設(shè)備，但由于存在一個(gè)虛擬機(jī)或者容器被攻破后，攻擊者通過可信的東西向數(shù)據(jù)流訪問其他數(shù)據(jù)中心應(yīng)用程序或者數(shù)據(jù)的風(fēng)險(xiǎn)，因此，IT部門仍然要擔(dān)負(fù)起內(nèi)部數(shù)據(jù)中心安全責(zé)任。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)軟件允許對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行內(nèi)部分段，支持IT隔離應(yīng)用程序、工作組和分區(qū)，以保護(hù)敏感數(shù)據(jù)，滿足合規(guī)要求。SDDCN具備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)流的能力，以便發(fā)現(xiàn)攻擊，改變網(wǎng)絡(luò)，從而阻止具體威脅。深度防御策略要求SDDCN通過開放API連接到包含很多安全要素的多個(gè)安全層，這些安全要素來自領(lǐng)先安全廠商等第三方供應(yīng)商。

自動(dòng)化和基于意圖的聯(lián)網(wǎng)

SDDCN的一個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)以前手動(dòng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)資源配置過程的自動(dòng)化，以滿足新的和不斷變化的應(yīng)用需求。這種自動(dòng)化使得數(shù)據(jù)中心能夠自動(dòng)調(diào)整，把人工配置網(wǎng)絡(luò)改為軟件配置，幫助IT技術(shù)人員跟上數(shù)據(jù)中心的變化。當(dāng)前SDDCN產(chǎn)品有助于規(guī)劃配置過程。例如，它們可以提供適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)資源和安全配置文件。它們還可以根據(jù)包括應(yīng)用程序類型和安全在內(nèi)的設(shè)置變量來調(diào)整數(shù)據(jù)流。

數(shù)據(jù)中心的基于意圖的網(wǎng)絡(luò)抽象了網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，并通過減少手動(dòng)配置來增強(qiáng)自動(dòng)化。它的目標(biāo)是使IT技術(shù)人員能夠使用自然語言來請(qǐng)求網(wǎng)絡(luò)資源。例如，IT可以通過一個(gè)簡(jiǎn)單的軟件命令請(qǐng)求以提高關(guān)鍵應(yīng)用程序的性能，在沒有人工干預(yù)的情況下交付網(wǎng)絡(luò)。在數(shù)據(jù)中心，基于意圖的網(wǎng)絡(luò)能夠自動(dòng)調(diào)整IP地址，配置虛擬局域網(wǎng)，并通過分析功能對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能問題進(jìn)行深度分析。

聯(lián)網(wǎng)滿足數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)要求

越來越強(qiáng)的計(jì)算能力以及包括大數(shù)據(jù)、視頻和物聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的新應(yīng)用需求不斷推動(dòng)存儲(chǔ)容量和網(wǎng)絡(luò)性能的大幅增長(zhǎng)。SDDCN的目標(biāo)是能夠隨時(shí)隨地降低存儲(chǔ)復(fù)雜度和成本，滿足存儲(chǔ)容量需求。SDDCN應(yīng)能夠快速配置存儲(chǔ)容量，性能可調(diào)整，還能夠?yàn)槿魏晤愋偷挠?jì)算和應(yīng)用提供各種類型的存儲(chǔ)?，F(xiàn)代數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在一個(gè)以太網(wǎng)絡(luò)上匯聚了數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)流，但它們必須支持存儲(chǔ)流的虛擬通路，以滿足低延遲要求。

容器支持

容器是出現(xiàn)在企業(yè)數(shù)據(jù)中心的一種新興技術(shù)，它支持服務(wù)器虛擬化和應(yīng)用程序可移植，沒有與管理程序相關(guān)的開銷。容器的架構(gòu)基于微服務(wù)，通常要求在本地和基于云的平臺(tái)之間遷移應(yīng)用程序/數(shù)據(jù)。當(dāng)某臺(tái)服務(wù)器上的容器數(shù)量超過100個(gè)時(shí)，則需要巨大的東西向帶寬。聯(lián)網(wǎng)容器的主要挑戰(zhàn)包括性能、自動(dòng)配置適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)資源，以及可視化/網(wǎng)絡(luò)管理等。

SDDCN實(shí)施面臨的挑戰(zhàn)

SDDCN支持多種高級(jí)功能，但不一定易于部署和實(shí)施，尤其是在現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心。SDDCN的標(biāo)準(zhǔn)深度不夠，難以實(shí)現(xiàn)多供應(yīng)商之間的互操作。目前大部分解決方案都來自單一供應(yīng)商，主要是私有的。SDDCN與其他數(shù)據(jù)中心軟件要素集成的還不是太好，例如，存儲(chǔ)虛擬化、安全、應(yīng)用程序性能監(jiān)控和系統(tǒng)管理等要素?；谝鈭D的網(wǎng)絡(luò)還處于發(fā)展早期階段，有待于成熟才能提供自動(dòng)化、保護(hù)應(yīng)用程序和主動(dòng)安全等功能。

網(wǎng)絡(luò)軟件有能力履行其承諾——簡(jiǎn)化和加速網(wǎng)絡(luò)服務(wù)配置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、安全的配置，以滿足新的和不斷變化的應(yīng)用程序需求。它緊密連接了跨數(shù)據(jù)中心容器上的多種傳統(tǒng)應(yīng)用程序、虛擬化資源和微服務(wù)，并可保護(hù)其安全。這有利于解決在混合云架構(gòu)中遷移工作負(fù)載等難題。SDDCN面臨的挑戰(zhàn)包括缺乏標(biāo)準(zhǔn)、單一供應(yīng)商解決方案以及與數(shù)據(jù)中心其他軟件要素的集成度差，還包括存儲(chǔ)、安全和系統(tǒng)管理等方面的問題。