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浅谈SDN和NFV之间的关系

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一个行业固定设备的折旧周期很长,任何变革的发生都绝非易事,但是网络却一次性面临两项革新??软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV),在变革网络的过程中,二者若想取得成功可能会依赖彼此的技术,或者和谐共处。但是那个点在哪里是未来需要共同探讨的。


SDN和NFV并非缺一不可


SDN发迹于两个不同的产业问题。一是鉴于IP/以太网协议数据包转发的自适应特性,构建和管理大型IP/以太网变得更加复杂。再则是要通过集中控制转发,使流量管理和运营效率应该得到改善。早期的SDN玩家谷歌似乎也印证了这一点。


第二,云计算承诺创造应用部署的新模型,租户以一种互不干扰的方式必须共享公有云数据中心,多组件应用必须在灵活的资源池中部署,而且性能和安全不会受损。其实在SDN中也有一些相似之处,SDN至少也有三种模型,一种是采用OpenFlow控制器的集中控制,另一种是依赖于SDN配置,用网络叠加管理网络虚拟化,第三种就是分布式模型,这是一种依赖网络和现有协议的更高的软件通信层。


虚拟化的网络把交换机和路由器移植至一种裸机模式,从而降低了硬件成本,而控制软件则移回至服务器集群和虚拟服务器实例。这就能实现随工作负载变化的资源扩展,更为重要是的是避免了受制于特定厂商,而这也正是交换机和路由器价格居高不下的主要原因。



网络功能虚拟化是一种载体驱动的手段,从而虚拟化网络功能并且将这些功能从特定的设备迁移到通用类型的服务器。NFV传递的目标是通过减少专属设备依赖,从而减少服务部署成本,采用更灵活的软件定义框架构建服务特性,增加服务灵活性。 第一篇提出NFV的白皮书表示,创新者虚拟化一个虚拟功能池,一个资源池和一套用来连接前两者的编排流程。其中还提到NFV和SDN会有一些重叠,但是SDN并不是NFV的分支,或者说其他的实现途径。那么SDN和NFV在哪里交叉?二者之间如何促进和影响呢?


SDN和NFV将促进集中控制


NFV有点比较明确就是定义了SDN集中控制功能作为虚拟功能,比如OpenFlow交换机可以由NFV软件直接指挥。理论上,SDN控制器可以作为虚拟功能实现,这样做也符合SDN和NFV的需求。


防火墙和负载均衡应用也是NFV的目标,因为他们具备类似SDN的转发和控制行为隔离。实际上,如果NFV解决了转发策略管理的一般情况,就可能定义一个SDN的超集合。NFV也可能定义集中控制和网络管理,通过运行其他协议,比如BGP和MPLS,甚至定义光纤传输的配置和管理。然而,这些短期是不会实现的,而且在未来几年直接覆盖SDN和NFV也是不可能的。


NFV需要虚拟网络覆盖……所以SDN


虽然想要NFV在SDN架构中发挥重要作用尚需时间,但反之亦然,NFV中网络叠加的使用可以在短期内驱动两种技术产生交集。


NFV至少可能会被接受,如果没有命名,就像是一个云端的虚拟功能模型。每个虚拟功能的集合,构成一项用户服务,可能视为NFV基础架构上的一个租户。这也意味着云的多租户的问题可能会影响NFV采用软件叠加网络模型。这也正是SDN发挥作用的地方。



这种模型由隧道和虚拟交换机组成,隔离虚拟功能,防止事故或者恶意交互,而且要易于同现有的云计算虚拟网络接口链接,比如OpenStack的Quantum。虚拟网络应该可以用SDN配置和管理。


通过采用网络叠加实现虚拟功能隔离,云网络和SDN服务可能成为NFV最大的用户。这也表示NFV应该塑造产品特性并且加快在SDN领域的产品部署。这样可能会对每一个云计算数据中心和应用产生影响,包括私有云和混合云。


NFV如何在数据中心之外推送SDN?


NFV对于虚拟网络叠加的采用也驱动这种SDN模型在数据中心之外的扩展,虽然现在更多的关注在数据中心层面。如果NFV能够让服务由托管在不同数据中心的虚拟功能组成就有望实现,这样做要求虚拟网络横跨数据中心,变成端到端的模式。端到端的虚拟网络相比限定在一个数据中心中对企业更具吸引力。构建可以扩展到分支地点的具体应用网络可能会在新的模型中引入,从而实现应用访问控制、应用性能管理,甚至是应用安全。


NFV能够统一不同的SDN模型?


通过采用网络叠加,NFV也可能统一两种SDN架构模型??集中式和分布式。如果网络叠加可以管理连接控制和应用组件胡或者用户隔离,物理网络核心的SDN可以更多控制流量管理。如果SDN管理比单独应用更多的流,将具备更大的可扩展性。


需要记住的是现在通常提到的SDN应用,比如数据中心LAN和谷歌SDN IP核心网络,与流驱动相比,都更加的倾向于路由驱动。统一SDN模型也可能更易于将SDN实施分类。在这种两层模型的下游物理网络SDN可能更易于通过修订现有协议来创造。虽然它不提供那种应用连接控制,但在更高的软件虚拟网络层或者叠加中会遇到这种要求。


抛开这些,SDN和NFV还在不断发展,但如果NFV成功实现了目标,就可以固化和驱动SDN不断向前发展,至少会造成一次通用网络革命。



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