云數據中心SDN/NFV組網方案、測試及問題分析

楊帆

【摘要】 隨著科技的發展，SDN/NFV組網的應用對于我國網絡的發展具有非常重要的意義。SDN/NFV組網在云數據中心實現了網絡虛擬化，促進了云數據中心的發展。但是SDN/NFV組網中仍然有些問題需要進行進一步的探索。本文筆者對于云數據中心SDN/ NFV組網方案、測試及問題進行了有效的分析。

【關鍵詞】 云數據中心 SDN NFV 方案 測試問題

一、SDN與NFV技術的概述

1.1 SDN與NFV技術的定義

SDN（Software Defined Network）又被稱作軟件定義網絡，是指通過OpenFlow分離網絡設備的數據與控制面，實現網絡虛擬化的一種新型的網絡創新架構。SDN能夠有效的調度網絡的流量，提高網絡的智能化。NFV（Network Function Virtualization）又被稱作網絡功能虛擬化，是指通過硬件和虛擬化技術來實現功能的軟件處理。這種方式能夠在很大程度上降低網絡設備的成本，提高網絡資源共享的靈活性。

1.2 SDN與NFV兩種技術之間的關系

SDN和NFV之間的關系既是相互獨立的又是相互補充的。SDN和NFV都可以通過各自的方式來實現網絡功能。而SDN能夠分離網絡設備的數據與控制面，并且為控制和轉發平面提供一個接口，實現了網絡的NFV化。NFV通過硬件和虛擬化技術使得SDN能夠更加靈活的實現對于網絡設備的分離。

1.3在云數據中心應用SDN與NFV技術的重要性

相比傳統的網絡虛擬化，SDN與NFV技術的應用有著非常重要的作用。SDN的應用提高了網絡資源調度的效率，實現了虛擬機對于數據的創建和隔離等。另外，NFV技術在SDN中的引用能夠有效的解決傳統的網絡虛擬化的不足之處，提高網絡設備的虛擬化能力。SDN和NFV主要通過業務鏈的方式來實現流量的調度，將物理網絡構建成虛擬化的網絡結構。

二、云數據中心SDN/NFV技術的組網方案

1.組網架構。SDN技術方案在云數據中心的應用呈現多極化的組網架構模式，可以分為應用層、協同層、控制層與轉發層等四種架構層。應用層主要是指SDN調度平臺或是第三方應用平臺，其功能主要是為用戶提供網絡資源界面服務，并完成訪問控制策略的相應配置，能夠為用戶直觀體現網絡整體運行的情況。協同層是由很多模塊構成，主要包括存儲、計算、網絡等，其功能主要是對數據中心內的存儲、計算與網絡資源進行科學、合理的安排與調整。控制層是邏輯控制的實體，其功能主要是將應用層的用戶請求在轉發層中用流表形式體現，并在轉發層中進行相應網元的配置，接受轉發層配置后所傳達出的各種信息，如狀態、警告、統計等。轉發層功能的實現，主要依靠物理網元與虛擬網元在具有相同轉發功能特點下的有機結合，其功能主要是依靠SDN控制層的數據接收在該層進行配置與轉化的數據轉發。云數據中心的虛擬轉發層是比較重要的一個架構層次，可以通過它對不同網元的選擇，并結合流量的封裝模式分析出組網方案，具體包括overlay與overlay+underlay兩種，這兩種方案都是針對不同的場景需求而制定。

2.技術方案評測。針對云數據中心SDN/NFV技術方案評測，可以從OpenStack系統、SDN控制設備、SDV轉發設備、NFV網元、安全通用等進行評測，驗證組網方案的可靠性。

三、云數據SDN/NFV方案測試關鍵問題

1.OpenStack可靠性的完善問題。由于OpenStack數據庫需要集群能力，為此，在單點故障出現問題時，可靠性需要安裝第三方軟件，自身還存在局限性，需要僅以完善。

2.測試方法的標準化問題。由于overlay可以有很多中解決方案，市面上主流的封裝技術主要有MPLSoGRE和VxLANl兩種，為此標準化的進程難以統一。此外，控制器與轉發設備也存在兩種觸發模式，兩種模式各有優勢，對于部署模式的選擇，并無明確偏向那中模式。

3.組網和部署經驗不足。SDN/NFV技術目前還處于測試階段，組網部署方案經驗不足，多種部署方案沒有經過層層篩選對比。NAT存在集中式部署和分布式部署兩種方式，很難明確那種更適合部署。

4.SDN對Xen和VMware虛擬化平臺支持支持力度不足。經測試發現，目前SDN解決方案主要支持KVM虛擬化平臺，對VMware和Xen虛擬化平臺支持效果不強。現如今，OpenStack在大量KVM開放，還有相關的技術服務，在業界也有良好的聲譽。為此，對于KVM虛擬化平臺支持度較高。為了更好的推廣SDN和NFV技術，Xen和VMware虛擬化平臺應進一步開放，以提高SDN對虛擬平臺的支持力度。

結束語：綜上所述，云計算是一種基于互聯網的計算方式，它的應用方便了人們的工作。通過云計算的方式，共享的硬軟件資源和信息可以按需要提供給其他設備。整個運行方式和電網有些相似，SDN和NFV兩個技術在這一領域有明顯優勢，通過網絡評測，可以看到SDN/NFV已經具備數據網絡中心的部署條件。

參 考 文 獻

[1] 陳煒，程偉強. SDN和NFV的思考與實踐[J]. 電信科學. 2014（08）

[2] 李晨，段曉東，黃璐. 基于SDN和NFV的云數據中心網絡服務[J]. 電信網技術. 2014（06）