基于SDN的Elastic Cloud DC解決方案
——提升數據中心運營價值

中興通訊

基于SDN的Elastic Cloud DC解決方案
——提升數據中心運營價值

中興通訊

隨著云計算技術走向成熟，更多的應用處理集中到云端，數據中心也在從傳統數據中心向云數據中心（Cloud DC）進行演進。

以承載云計算業務為主要目的云數據中心，在大規模采用計算及存儲虛擬化技術后，網絡依然停留在靜態模式，難以按照業務動態按需分配資源，阻礙了IT資源全虛擬化的進程。同時云數據中心相比傳統中心面臨著幾個更大的挑戰。

● 多租戶支持

云計算數據中心需要為用戶提供虛擬私有云租用服務，租戶可以配置自己的子網、虛擬機IP地址、ACL，管理自己的網絡資源，不同租戶IP地址可以重疊。這就需要數據中心網絡支持虛擬多租戶能力，實現租戶的隔離和安全保障等。

● 虛擬機遷移需求

虛擬機部署后，要根據業務進行靈活的遷移，這就需要數據中心網絡能夠識別虛擬機，根據虛擬機的部署和遷移靈活配合部署相應的網絡策略。同時虛擬機遷移需要部署在一個二層環境中，盡管業界提出不少解決方案，諸如在設備端實現大二層的TRiLL、SPB、Cisco Fabric-Path等技術，在虛擬機端實現的VXLAN、NVGRE等技術，但在控制面上依然封閉并且復雜。

● 集中資源管理

大型云計算數據中心普遍具有數萬臺物理服務器和數十萬臺虛擬機。如此大規模的服務器群需要數千臺的物理網絡設備、數萬臺的vSwitch進行連接和承載。這樣大規模的數據中心網絡需要集中統一管理，以提高維護效率；需要快速的故障定位和排除，以提高數據中心的可用性。

● 綠色節能

綠色是當今時代的主題，在數萬臺的服務器中，裝有數萬塊芯片、硬盤以及許多顯示屏，除了這些服務器，數據中心還有大量的網絡、存儲等各種設備，這些設備將耗費大量電能，加大了運營成本，造成了能源損失。

SDN成就數據中心網絡集中管理

SDN（軟件定義網絡）具有轉發和控制分離、控制邏輯集中、網絡虛擬化、網絡能力開放化等特點。因此SDN技術能很好地契合數據中心網絡的集中網絡管理、靈活組網多路徑轉發、虛擬機部署和智能遷移、虛擬多租戶等方面的需求，非常適合在數據中心網絡中應用。用戶可以在一個底層物理基礎設施上加載多個虛擬網絡，通過控制器方便靈活的控制網絡，包括實施靈活路由，控制管理網絡資源訪問等，并可動態編程，實現網絡流量和資源的靈活控制，得到更快的網絡服務。

基于此，中興創新的推出基于SDN 的Elastic Cloud DC解決方案，力求實現云數據中心的全虛擬化，資源的動態編排和管理，提升數據中心運營價值。

如圖1所示，整體架構分為四層：硬件物理層負責整體IT設備的連接以及轉發通道；控制層中的彈性網絡智能控制器對物理資源進行統一控制轉發，底層設備無須進行復雜的控制交互；控制器上層部署各類網絡資源APP應用，用戶可在這層進行編程，按照自己需求定制網絡控制面；最上層是網絡編排，管理員可以對底層資源進行統一調度，租戶可以申請資源。

SDN多模塊盤活IT資源

基于整體架構，中興通訊可提供完整的基于SDN的數據中心各個模塊，充分盤活用戶IT資源，提升資源利用率，做到從轉發到管理上的統一。解決方案共包括四大核心組件，如圖2所示。

1、 云管理平臺（IROS管理平臺）

集成OpenStack相關組件，提供網絡、存儲、計算的管理和業務編排功能，云管理員可以看到IT資源分布情況并方便地管理創建以及調用，用戶通過自助服務界面申請網絡、計算以及存儲資源組建完全屬于自己的IT基礎平臺。

2、 SDN控制器（ZTE Controller）

作為云數據中心的網絡控制面和中樞，負責全網拓撲管理和路由計算。目前已支持OpenFlow 1.0/1.2/1.3協議，并可以自動適配，并可通過API接口與上層云管理平臺IROS實現對接。

3、 Openflow交換機

包括Vswitch和Openflow物理硬件交換機，支持Openflow1.0/1.2/1.3，可與標準控制器進行互通。

4、 SDN多功能網關

綜合Vxlan網關、多租戶NAT、VPN等功能，實現租戶私有網絡和共享網絡的通信，不同租戶IP地址可重疊，真正實現了租戶之間的隔離。

通過引入SDN技術，在數據中心中，網絡設備被虛擬化成一個邏輯資源池，允許用戶通過一個統一的框架管理自己的網絡，按需調配資源，保證對應用程序的響應能力。網絡因此成為開放的網絡，它為整個Elastic Cloud DC解決方案帶來了很多優勢。

● 支持多租戶：由于SDN具有可編程能力，SDN NOS可以加載應用模塊，識別不同租戶的網絡流量，通過流表的控制，使數據流只能在同一租戶的虛擬機間轉發。

● 支持虛擬機遷移：當虛擬機遷移時，IROS調用SDN NOS的API，將虛擬機關聯的網絡特性同時遷移，保證虛擬機遷移完成時網絡同步可用，同時SDN接管VXLAN控制平面，無需開啟組播功能，簡化了網絡的管理。

● 統一資源管理：通過集中統一的調度管理實現業務的靈活部署，為數據中心多租戶提供可靠保障，統一高效運維網絡能夠極大降低云計算數據中心的運維成本。

● 綠色節能：SDN架構能靈活修改設備流表，改變數據報文的轉發路徑，可在流量低谷期，通過控制器調整網絡拓撲將流量導引到少數路徑上，通過關閉閑置的設備以節省能耗。

中興通訊Elastic Cloud DC基于SDN實現了網絡虛擬化，并通過網絡虛擬化與計算及存儲虛擬化相結合，不僅降低了CAPEX/OPEX，還協助客戶快速推出新的網絡特性和云計算服務，滿足了不斷變化的市場需求。使云數據中心的響應速度更快、成本更低、智能化程度更高，從而提高客戶的靈活性和競爭能力。