軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展探究

程乾 于興旺 張明星

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在這個(gè)時(shí)代的應(yīng)用越來(lái)越臃腫，已經(jīng)沒(méi)有辦法滿足人們的需求，所以軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）應(yīng)運(yùn)而生。該網(wǎng)絡(luò)作為一種新型的技術(shù)手段，雖然給人們帶來(lái)了極大的便利，但是同時(shí)也面臨著很多問(wèn)題，本文將對(duì)此展開(kāi)深入的探討。

傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作方式存在著很大的弊端，網(wǎng)絡(luò)所使用的一切設(shè)備都需要技術(shù)人員進(jìn)行手工維護(hù)，或者采取傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理軟件輔助人工展開(kāi)維護(hù)工作。這種方式會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維效率大大降低，同時(shí)由于其所耗費(fèi)的人力、物力增加了運(yùn)維的成本。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)是割接而成的，新業(yè)務(wù)的上線周期也會(huì)比較長(zhǎng)，如果面臨一些比較大的業(yè)務(wù)，在展開(kāi)割接切換工作的時(shí)候會(huì)涉及到一些復(fù)雜的操作。而SDN卻與之不同，最主要的特征就是集群化，可以利用虛擬軟件來(lái)定義數(shù)據(jù)，之后再通過(guò)圖形的方式直觀地呈現(xiàn)出來(lái)，不論是新業(yè)務(wù)上線還是后期的運(yùn)維工作都會(huì)非常便利。

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)存在的問(wèn)題

1.業(yè)務(wù)流量模型不清晰

隨著我國(guó)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，新技術(shù)層出不窮，這也意味著數(shù)據(jù)內(nèi)部的處理和計(jì)算流量越來(lái)越大，其中由東向西的流量已經(jīng)超過(guò)了由南向北。傳統(tǒng)服務(wù)器之間的交換需要經(jīng)過(guò)3層核心，極大地增大了網(wǎng)絡(luò)延遲，而且還造成了資源的浪費(fèi)。在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中有關(guān)人員會(huì)將一個(gè)業(yè)務(wù)拆分成很多個(gè)模塊，分別部署在不同的區(qū)域中，但是由于應(yīng)用的不斷增加，模塊的數(shù)目也變得越來(lái)越多，相互之間的調(diào)動(dòng)也越來(lái)越頻繁，大大降低了效率。

2.廣播域過(guò)于龐大

隨著業(yè)務(wù)數(shù)量的增多，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算資源逐漸被池化，為了任意分配計(jì)算資源，需要建立一個(gè)巨大的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。一般數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中心分為12個(gè)廣播域，這樣才能保障規(guī)定區(qū)域地點(diǎn)的創(chuàng)建和遷移。但是該網(wǎng)絡(luò)存在很大弊端，一旦一個(gè)區(qū)域出現(xiàn)問(wèn)題就很可能讓整個(gè)業(yè)務(wù)中斷，大大降低了業(yè)務(wù)的可用性。

SDN的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)

1.業(yè)務(wù)流量的劃分明確

該網(wǎng)絡(luò)會(huì)將原有的一些業(yè)務(wù)進(jìn)行區(qū)域性劃分，例如App區(qū)域以及數(shù)據(jù)庫(kù)區(qū)域等，這些區(qū)域?qū)⒆罱K變更為一個(gè)服務(wù)體系進(jìn)行運(yùn)作。在每個(gè)區(qū)域中也會(huì)劃分很多個(gè)業(yè)務(wù)模塊來(lái)將業(yè)務(wù)區(qū)別開(kāi)來(lái)，這樣有利于用戶更加清晰和直觀地了解并掌握各個(gè)業(yè)務(wù)之間的聯(lián)系。

2.控制平面與轉(zhuǎn)發(fā)平面解耦合

SDN與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)相比最大的不同就是，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的控制和轉(zhuǎn)發(fā)平面是緊密耦合在一起的，它們被集中在各個(gè)獨(dú)立的盒子中進(jìn)行管理，由于控制平面被分散在網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)上，所以就導(dǎo)致沒(méi)有辦法對(duì)全局的情況進(jìn)行把控。SDN中的控制模板是從物理硬件中抽離出來(lái)的，再由網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行虛擬化的處理，這樣可以將底層物理轉(zhuǎn)發(fā)的差異屏蔽，為重新建構(gòu)一個(gè)虛擬的網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)造了條件。所以該網(wǎng)絡(luò)中的物理資源被整合成為了一個(gè)資源池，極大地滿足了各個(gè)業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的需求，可以按需分配資源，切實(shí)加大了網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)動(dòng)的靈活性。

3.集中化的網(wǎng)絡(luò)控制

該網(wǎng)絡(luò)可以將控制平面進(jìn)行集中控制，它的中央控制器就具備這個(gè)功能，通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的全局信息進(jìn)行獲取，還可以按照各個(gè)業(yè)務(wù)的需要分配和優(yōu)化資源，例如QoS以及負(fù)載均衡等。對(duì)這些信息進(jìn)行集中控制之后，網(wǎng)絡(luò)所使用的各個(gè)設(shè)備都需要中央控制器統(tǒng)一進(jìn)行管理，極大促進(jìn)了管理效率的提升，同時(shí)有利于網(wǎng)絡(luò)接電的部署與維護(hù)工作的展開(kāi)。

展望

SDN具有很廣闊的發(fā)展前景，可以通過(guò)ACI進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，不需要繁瑣的指令，從而實(shí)現(xiàn)跨廠商自動(dòng)化聯(lián)動(dòng)。其次該網(wǎng)絡(luò)搭建了一個(gè)自動(dòng)化的配置平臺(tái)，可以及時(shí)掌握整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)作情況，及時(shí)處理和解決運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。此外，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中對(duì)流量進(jìn)行取樣，可以分析出數(shù)據(jù)包的具體走向，從而清晰地了解到每個(gè)模塊的調(diào)用次數(shù)，為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供一個(gè)可靠的依據(jù)。

根據(jù)以上的分析可以看出，SDN是一種比較新型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，由于它的出現(xiàn)和應(yīng)用時(shí)間并不長(zhǎng)，所以存在很多技術(shù)方面的問(wèn)題需要解決。但是它的使用可以讓網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維更加方便快捷，有利于降低運(yùn)營(yíng)成本，提升網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維效率。