软件定义网络(SDN)为初学者解释

在过去几年中,软件定义网络(SDN)一直是计算机网络/ IT行业的关键嗡嗡声。 今天,越来越多的公司正在讨论SDN,以利用其业务和未来的增长计划。 理由是,SDN降低 了网络的 CAPEX (网络设备的资本支出)和 OPEX (运营和维护费用) ,这就是网络行业每一个业务在一天结束时想要的。

这带给我们这个问题,现有或传统网络无法提供的SDN有什么特别之处?

基本上,传统网络无法应对和满足当前的网络需求,如动态可扩展性,中央控制和管理,即时更改或实验,每个网络节点上容易出错的手动配置,网络流量处理(大量增加由于移动数据的繁荣)和数据中心的服务器虚拟化流量。

更重要的是,传统网络与非常昂贵的网络元素紧密结合,不会提供任何开放性或定制内部构件的能力。 为了解决这些问题,开源社区聚集在一起,为未来界定了一种联网方式。 这就是SDN的概念如何生活。

作为一种方法,SDN正在不断发展。 谈到实施,顾名思义,SDN是通过软件实现的。

由于SDN是一个软件层,它提供了诸如减少手动工作,动态可扩展性和网络设备中央管理等优点。 要更好地理解,请考虑以下几点:在传统网络中,企业或数据中心中的每个网络设备都是手动配置的,不仅容易出错,而且还需要手动重新配置(一个非常繁琐和耗时的任务),只要有网络变化。

另一方面,SDN旨在全面了解网络 - 您可以从中心点轻松配置/监视/排除网络设备故障,避免了大量的人工工作,从而节省了时间和金钱。

由于软件层是虚拟的,它将有助于虚拟化将在顶部创建的网络。 这些虚拟网络映射到现有的物理网络。 网络虚拟化 非常需要,因为服务器虚拟化带来IT行业的革命,虚拟化存储和计算实体,这在有效利用资源方面发挥了关键作用。 类似地,传统网络中的网络元素是非常昂贵的,具有无穷的功能,但是这些功能没有被完全利用,这就是SDN旨在解决的问题。

SDN的核心和单线,只不过是传统网络元件(交换机,路由器)中的控制平面与数据平面(或转发平面)的分离。

对于未开发的控制平面,是控制数据流量(击中设备)的管理和处理的网络设备中的智能逻辑。 另一方面,数据平面是管理网络数据业务的转发/操纵/丢弃的转发平面。 您也可以在这里了解控制平面和数据平面

通过这种分离,网络元素(即控制平面)的核心智能可以移动到通常携带以下任何标记的中心位置:“控制系统”,“控制器”或“网络操作系统”。

下图描述了在开关的情况下,SDN将实现将控制平面分离成控制器。

控制分离有很多好处,如:

  • 中央管理 :您可以对网络进行配置,监控和故障排除,也可以从控制器获得完整的视图(网络拓扑)。
  • 轻量网络设备 :网络元件如交换机和路由器可以减少,这反过来可以帮助他们变得越来越便宜。 智能将位于控制平面(即控制逻辑)所在的控制器处,允许通过通过公共通道(即协议)推送规则来控制底层网络元件。
  • 网络虚拟化 网络的虚拟 化导致多租户(一种架构,其中单个软件实例在服务器上运行,并为多个租户服务),这又有助于充分利用网络元素的潜力。 SDN控制器可以抽象底层物理网络,并允许网络管理员对与每个租户对应的虚拟网络进行编程。 使用网络虚拟化的地方的现实生活中的例子是数据中心 - 该架构用于在许多客户之间共享共同的物理网络。

SDN控制器正在由许多大型网络供应商/公司在市场上销售。 这些控制器的一些示例是NEC的 Cisco Open SDN控制器 Juniper Contrail Brocade SDN控制器 PFC SDN控制器 许多开源的SDN控制器,如 Opendaylight 泛光灯 灯塔 Ryu 等也都在市场上。 这些控制器有什么好处在于它们能够很好地了解SDN解决方案的设计。

在更广泛的方案中,SDN解决方案将SDN控制器作为Mesosphere,不仅控制和管理底层网络基础设施层,而且还收集网络状态和信息,并通过API将其暴露于顶层应用层。

在SDN世界中,大多数网络供应商和开源社区已经接受 Openflow 作为控制平面和数据平面之间的通信协议。 不用说,使用Openflow的SDN解决方案需要在控制器和网络元件中实现协议。 我们将在即将到来的文章中更全面地讨论Openflow和SDN。

This article is co-authored by Tarun Thakur.
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