SDN完美契合云数据中心发展路径

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图1 云数据中心SDN方案简要视图

数据中心网络的基础设施提供业务承载的高速通道,采用两层Spine-Leaf(CLOS)的扁平化Fabric架构。Spine节点与Leaf节点间全连接,Spine节点仅用作转发,Leaf节点作为L2/L3层边界。在这种架构下,网络全互联形成的大量等价路径既保证了链路的冗余可靠,又提高了整个Fabric网络的吞吐量;扁平的网络结构保证了任意节点间较高的连接速率,同时对任意类型流量均拥有极低的时延。

数据面采用VxLAN技术,使用MAC-in-UDP封装来延伸L2层网络,充分利用L3网络的多路径负载均衡ECMP、快速收敛和高可靠性等特点,同时VxLAN使用24bit的VNI段标识二层网络,可支持16M的网络分段,解决了VLAN标签(4096)日益不足的缺陷。VTEP是VxLAN的隧道端点设备,负载VxLAN报文的封装和解封装。

软件Overlay SDN网络

软件Overlay SDN方案的技术架构主要思想是通过SDN控制进行集中策略分发和管控,实现网络资源的虚拟化管理和灵活调度及自动化部署。Underlay基础网络以VxLAN-Overlay技术来实现网络资源抽象化和虚拟化,实现网络服务和资源与物理位置解耦,为数据中心构建大二层逻辑网络,满足了云计算对网络资源池化的要求,此方案的架构如图2所示。

图2 软件Overlay SDN方案架构

图3 硬件Underlay SDN方案架构

各厂家硬件设备及控制器,可以按需接入Neutron管理硬件设备,而vSwitch虚拟网元由Neutron负责管理,实现物理和虚拟网络的解耦。控制面完成网络建模和网络实例化,协同虚拟与物理网络,提供网络资源池化与自动化;同时构建全网络视图,对业务流表实现集中控制与下发,这是实现SDN网络控制与转发分离的关键部件。且引入MP-BGP EVPN控制面来通告NLRI(Host/Prefix)路由信息,能有效抑制BUM报文。

SDN控制器支持南向多样化控制协议,如NX-API、Netconf、SNMP等可编程协议管理网络,解决云数据中心厂家绑定问题,同时通过SDN控制器北向Restful API向上与云平台无缝对接,提供抽象的虚拟化网络服务,实现网络资源池化、抽象化、自动化部署等功能。

云数据中心需要与之相适应的“云计算网络”,网络虚拟化正成为变革传统网络的高地,网络的价值正不可阻挡地向软件转移。SDN技术为数据中心网络提供了智能、集中控制的全局优化,开放可编程,端到端QoS,网络快速修复的能力。通过高可靠数据中心SDN控制器完成控制面的配置和管理,避免了大规模的组播部署,同时集中部署模式可加速网络和安全基础架构的配置。同时业务可在任意位置灵活部署,解决网络虚拟化后相关的网络自动开通问题。


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