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谈SDN网络技术的大家族

SDN是一个技术大家族,里面有各种各样的新技术,相互促进相互竞争,推动了SDN技术的不断完善。虽然,SDN包含有很多种类的网络技术,但核心只有一条就是实现网络转发和控制分离的思想,所有的SDN技术都围绕这个核心思想展开研究。未来的网络转发和控制控分离,将软件和硬件分家已成为必然趋势。

作者:佚名来源:企业网D1Net|2018-04-13 10:49

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这几年,SDN(Software defined networking)即软件定义网络技术兴起,俨然已经成为新一代的网络技术,其对传统网络的转发和控制分离理念深入人心,SDN为数据中心描述了一幅未来网络的美好蓝图。不断有新建的数据中心在尝试,在自己的网络上部署SDN技术。

但更多的人其实对SDN的出身和由来并不了解,很多人对SDN的出身也没有深究过,认为SDN来自ONF(Open Networking Foundation开放网络基金会,致力于推动SDN标准化的非盈利组织),其实并不准确。SDN最早源于斯坦福大学的Clean Slate项目组在2006年启动的关于网络安全与管理的项目Ethane,Ethane将传统网络设备的数据转发和路由控制两个功能模块相分离,利用控制器以标准化的接口对各种网络设备进行管理和配置,这正是SDN技术的核心内容。后来,逐渐在全球出现多个研究机构都在研究和推广SDN技术,ONF只是其中影响力较大的一家。

除此之外,IETF、ITU、ETSI提出的SDN技术也圈粉不少。所以,SDN可不是老哥一个,而是有多个弟兄,这些兄弟之间长相类似,究竟谁能有出息,获得更多数据中心应用的青睐,还是一个未知数。

ONF的SDN自然要先介绍一下,ONF的成员有90多个公司,基本将所有的网络通信巨头都涵盖了,所以在SDN技术方面很有话语权,希望基于OpenFlow的SDN成为网络新标准,具体包含OpenFlow和OF-CONFIG两部分协议内容。

OpenFlow多为常人所知,是指导网络设备流量转发的流表转发规则,通过TCP、TSL或者SSL来传输流量;OF-CONFIG则少有人知,其实OF-CONFIG也非常关键,OF-CONFIG实现了对网络设备的配置自动化部署,下发配置时所采用的协议,一般是用XML来描述数据,通过NETCONF来传输。OpenFlow和OF-CONFIG是全新的网络协议格式,其实标准本身并不复杂,经过不断的版本修改,现在已经基本完整,具备实际商用能力,只不过还需要得到更多的网络设备商认可,在设备上去实现支持,并不断推广使用才行。

IETF(Internet Engineering Task Force,互联网工程任务组)也是大名鼎鼎,数千篇的RFC文稿都是出自它手,RFC协议涵盖了几乎所有的网络协议标准,是以太网协议标准的代言人,任何一种新的网络协议标准几乎都产生在IETF,对于SDN技术,IETF自然不能缺席。IETF在第85次会议上同意成立IRSWG,并将研究组命名为I2RS (Interface to the Routing System),I2RS提出了SDN体系架构。接下来IETF又发布了重磅的虚拟化网络技术标准VXLAN,VXLAN是IETF定义的NVO3标准技术之一(另外两个是NVGRE和STT),来自RFC7348,解决数据中心大二层VM迁移和多租户需求。

IETF还设有转发与控制分离工作组(ForCES),ForCES的目标是定义一种架构和相关机制,用于在逻辑上分离的控制平面和转发平面之间交互信息,这正是SDN中转发与控制分离的实现机制,ForCES发布了大量关于SDN技术的RFC文稿。与ONF相比较,IETF相关工作更多的是由网络设备厂商主导,聚焦于SDN相关功能和技术如何在网络中实现的细节上。

ETSI (European Telecommunication Standards Institues,欧洲电信标准协会)主要由欧洲网络运营商组成,正是诸多网络设备商的甲方。作为网络运营商,很多时候在设备采购上,网络技术上经常被设备商牵着鼻子走,在与设备商进行技术博弈时,往往处于下风,这些网络运营商自然不甘如此,ETSI也是一直在寻求网络技术上的改进,SDN成了新的突破口。若能在SDN技术上领先设备商,就能让设备商乖乖地按照ETSI设计的网络标准来实现,在技术上有更大话语权。

ETSI的主要工作成果就是NFV网络功能虚拟化白皮书,对NFV的定义、应用场景、基本功能以及SDN等技术关系进行描述。NFV的定义更加宽泛,是网络功能的软件实现,网络功能可以是计算资源、虚拟存储资源、虚拟网络资源或者防火墙/负载均衡器,甚至可以是家庭网关,凡是计算机处理量比较大的功能节点都可以用NFV技术实现,其核心技术是使用X86等通用性硬件以及虚拟化技术实现各种网络功能。

ITU(International Telecommunication Union国际电信联盟)要比ETSI格调要高些,是一个全球性的电信组织。ITU的研究组SG13启动了Y.FNsdn-fm和Y.FNsdn两个项目的研究,分别研究对象是电信网络SDN的需求和架构。ITU的研究组SG11也开始了SDN信令需求和框架的研究工作,侧重对SDN信令需求、信令参考架构、信令的实现机制和协议,协议兼容性测试等标准制定。ITU的标准理论偏多,实际上比ETSI的实际应用还要少,更多进入运营商的网络厂商反而去遵从ETSI的NFV标准,基于NFV标准的SDN技术在运营商市场得到了一些规模部署。

SDN技术经过这几年的发展,已经不断开花结果,繁衍出很多新技术,SDN已经成为一个拥有多种技术的大家族,就连相关的标准都有好几种。SDN有这么多标准,在实际网络建设中应该去遵循哪一个,还是要看具体的数据中心需求。

一般来讲,如果是运营商客户,采用ETSI的NFV技术较多,如果是企业客户,采用IETF的I2RS较多。随着这些标准的不断修正,并在实际网络中试水部署应用,基本得到呼声比较高的有:ONF的OpenFlow流表技术,IETF NVO3的VXLAN技术和ETSI的NFV技术(基本在运营商网络应用),这三种SDN技术基本代表了当前网络技术的最高水平,是未来网络建设发展的基础。这里谈及SDN的出身和过去以及当前的标准发展,让大家对SDN有了全新认识。

SDN是一个技术大家族,里面有各种各样的新技术,相互促进相互竞争,推动了SDN技术的不断完善。虽然,SDN包含有很多种类的网络技术,但核心只有一条就是实现网络转发和控制分离的思想,所有的SDN技术都围绕这个核心思想展开研究。未来的网络转发和控制控分离,将软件和硬件分家已成为必然趋势。

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【责任编辑:武晓燕 TEL:(010)68476606】


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