SDN技術發(fā)展及其對產(chǎn)業(yè)的影響

  移動通信網(wǎng)消息,本文從梳理SDN技術發(fā)展需求入手,分析SDN技術內(nèi)涵、本質特征及其發(fā)展趨勢,進而分析判斷SDN技術對于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響。

  一、SDN的發(fā)展動力主要來自于三方面的需求,不同的推動主體對于SDN的理解并不相同

  目前推動SDN發(fā)展的專家大致可以分為三類:IDC設計與運維人員、數(shù)據(jù)設備設計研發(fā)人員、未來網(wǎng)絡研究與試驗人員。這三類專家關注SDN的出發(fā)點并不相同,對于SDN的認識也不一樣。

 。1)SDN商用需求最早出現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部

  IDC內(nèi)部網(wǎng)絡為了支持應用服務器上虛擬機的遷移,通常是一個二層網(wǎng)絡,因為如果采用三層組網(wǎng),那么虛擬機遷移時,虛擬機對應的應用服務的IP地址要跟著變化,帶來業(yè)務部署和管理的困難,而二層網(wǎng)絡則沒有這個問題。

  但是,在IDC內(nèi)部直接應用既有的二層網(wǎng)絡技術,則會帶來以下突出問題:在二層網(wǎng)絡中,為了消除廣播包的環(huán)路,通常采用生成樹(STP)協(xié)議,在網(wǎng)絡節(jié)點之間構建一棵邏輯樹,節(jié)點之間的流量按照這個“樹狀”拓撲來傳遞,即使網(wǎng)絡節(jié)點之間有多個物理鏈路,也只有一條鏈路真正傳遞數(shù)據(jù),其他鏈路都是空閑的(只起備份作用)。但是,在IDC內(nèi)部,多個服務器之間存在著頻繁的數(shù)據(jù)交換需求,基于STP的樹狀網(wǎng)絡拓撲不能高效支持這種“橫向”流量,服務器之間的空閑鏈路也造成了網(wǎng)絡資源的大量浪費,因此基于STP的二層網(wǎng)絡對于IDC來說過于簡單,也就是說,二層交換機不會基于MAC地址來動態(tài)規(guī)劃數(shù)據(jù)轉發(fā)路徑,缺乏高效的控制平面。因此在二層網(wǎng)絡中增加控制平面,負責較大的二層網(wǎng)絡內(nèi)部節(jié)點間的流量調度和管理成為了一種迫切需求。目前較為主流的解決思路,就是利用IS-IS路由協(xié)議的變種來構建控制平面路由功能;利用Openflow來定義控制平面與轉發(fā)平面之間的接口。這是二層網(wǎng)絡中的控制平面與轉發(fā)平面的分離。

 。2)SDN商用需求來自于路由器內(nèi)部功能優(yōu)化

  在傳統(tǒng)路由器中,負責路由規(guī)劃、選路策略的控制平面與負責數(shù)據(jù)封裝、高速轉發(fā)的數(shù)據(jù)平面之間的接口是不開放的,是緊耦合在一起的。每個廠家都通過自有的協(xié)議或接口來連接控制平面和轉發(fā)平面。目前,有兩種力量對這種模式提出了挑戰(zhàn):個力量是新興的數(shù)據(jù)設備廠商,他們試圖通過打破路由器內(nèi)部控制平面與數(shù)據(jù)平面之間的緊耦合,形成一個開放的、標準的設備接口,這樣可以把控制功能集中而且單獨剝離出去,數(shù)據(jù)轉發(fā)設備可以做得更加通用和簡單,成本可以做得更低,有助于打破CISCO、JUNIPER等廠商的壟斷地位,這些廠商可以從中獲得新的發(fā)展機遇。另一個是大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),他們有自建企業(yè)網(wǎng)絡的需求,認為目前路由器的功能太過復雜,有80%以上的功能和特性在自己的網(wǎng)絡中用不到,所以存在自主設計實現(xiàn)簡潔高效路由器的需求。

  基于這種考慮,IETF較早的就開展了路由器內(nèi)部控制平面與轉發(fā)平面分離的研究工作,成立了FORCES工作組,定義了路由器內(nèi)部控制平面與轉發(fā)平面之間的通信協(xié)議。這是三層網(wǎng)絡中的控制平面與轉發(fā)平面的分離。


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