NFV/SDN技術在云數據中心的應用探究

曾杰麟

【摘要】 隨著科學技術的發展，云業務技術越來越成熟，云數據中心的結構也隨著新技術的發展得到了很大的發展。就目前的情況來看，SDN和NFV是網絡發展的主要趨勢，其也會被廣泛應用，成為未來發展的主要技術支柱。但是如今SDN和NFV還處于發展階段，因此在實際應用中還需要不斷加強對其的研究，從而能夠進一步提高經濟效益。基于此本文分析了NFV和SDN在云數據中心的協同部署，為數據中心云化提供方案依據。

【關鍵詞】 NFV SDN 云數據中心 協同部署 應用

一、概述

隨著科學技術的發展，互聯網技術已經進入我們的生活中，“互聯網+”以及大數據業務已經逐漸的被應用，以云計算和虛擬化技術為基礎的云數據中心悄然崛起。就目前的情況來看，用戶類型、業務平臺等方面對于云數據的要求也是不同的，對于傳統的網絡資源存在很多不足，其不能進行靈活的調整，因此相關人員加強了這方面的研究，通過NFV（Network Function Virtualization，網絡功能虛擬化）和 SDN（Software Defined Network，軟件定義網絡）技術的協同部署有效的解決了這些問題。

NFV主要是使用統一的虛擬化軟硬件平臺進行軟件的相關功能的解藕，從而進一步提高了網絡的靈活度，更好的保障了設備的使用效率。目前其主要是密集 CPU，其主要是針對要求不高的區域，例如和NAT（Network Address Translation，網絡地址轉換）等。SDN主要是針對軟件實現集中控制，主要的目標是進行整個過程的控制盒轉發，進一步放寬網絡的靈活性，其主要的作用是能夠更好的進一步資源的有效提升，實現創新目的。

二、NFV和 SDN 的聯系

就目前的網絡組成情況來看，網絡主要分為了2個部分，即功能節點和網絡連接，網絡功能節點主要的作用是有效的處理相關網絡業務，網絡連接主要是有效的將各個節點進行連接。因此對于NFV主要是進行網絡節點的虛擬化實現，而SDN主要是起到連接調節的作用。

對于這兩者是存在一定的差異的，當網絡功能的實現是通過NFV實現的時候，對于網絡連接主要是使用傳統的方法，通過路由等進行轉發。當網絡連接過程是由SDN 網絡進行實現的時候，其主要是通過傳統硬件達到目的。當對兩者進行結合的時候能夠最大程度發揮其功效，主要是：NFV能夠通過x86通用硬件進行各個資源的提供和轉發，如果是使用VM（Virtual Machine，虛擬機）進行控制器和虛擬器的控制的時候也能夠達到其功效。

而使用SDN技術主要是拆分網絡節點，從而分離轉發功能和業務功能，對于業務功能主要是使用NFV進行實現，對于其中的負載均衡器設備能夠進行各個功能的轉發和卸載，從而能夠達到其母的。

三、NFV和SDN在云數據中心的協同部署

NFV 有不同的部署形式，SDN 和 NFV協同新網絡架構目前主要有2種形態，即：

第一種形態，如圖1所示，NFV旁掛在VxLAN硬件網關上，其主要的位置是在云數據中心業務處，其運行環境要求也比較低，保證是傳統的環境就可以。在這個結果中，VxLAN 硬件網關和vSwitch是需要在特點的環境中，即Overlay 網絡環境，然后進行網絡的調整和優化。例如對于用戶的東西流量，不同的物理服務器所構建的網絡也是不一樣的，其主要是在vSwitch 的情況下進行，而對于南北流量，也就是訪問公網的流量，其服務器的構建是依靠vSwitch和VxLAN 所實現。NFV 主要是在 Overlay 網絡外，因此之間所存在的流量和南北流量模式一致。

也就是虛擬機至NFV 的流量丟失需要轉移到核心交換設備中，從而能夠達到其目的。

第二種形態，如圖2所示，NFV 分布式部署主要是在云數據中的虛擬機上，其所需要的環境是在VxLAN 中。在這個結構中主要的網絡環境構件是通過VxLAN 硬件網關、vSwitch和 NFV設備共同實現的。[2]

用戶的東西和南北流量與第一種一樣。而對于用戶虛擬方向主要是和東西流量模式一致，其主要是在物理服務器上建立。NFV流量進行數據交互過程都是直接進行的，不需要進行轉移。

在云數據中可以進行NFV和SDN的協同，從而達到最好的目的，但是在整個過程中需要充分的考慮兩者之間的管理信息，因此需要引起重視。如果在傳統網絡中使用NFV設備進行整體的部署，其主要的環境是VLAN中，然后之間進行系統的數據通信工作。

如果是在Overlay網絡中，其主要運行的過程就需要在Overlay網絡中進行實現，其業務和管理口均通過其所在的服務器上vSwitch進行的VxLAN數據封裝，但是整個過程是不能直接進行通信的。對于這種現象，就需要引入一個VxLAN硬件網關在SDN和NFV的管理鏈路中，同時完成相應的封裝和解封裝工作[3]。

另外，NFV是網絡設備中比較特殊的形態，因此也需要遵循相應的要求，通常情況下為了達到可用狀態，會選擇保活、MAD（Multi-Active Detection，多活檢測）等機制進行實現，從而能夠達到靈活拓展的目的。就目前的情況來看，NFV設備具有自身的?；顧C制，如果其中出現了問題，設備能自動的進行升級，從而成為主設備。在整個過程中有效的結合MAD具有非常重要的意義，能夠有效的防止發生腦裂，提高其實用性。需要注意的是在進行部署的時候需要加強業務接口和管理接口的監控，如果接口出現問題，需要及時進行控制。

四、結語

云數據中心以靈活產品形態和可擴展的能力，在業界各領域的應用越來越廣泛。隨著科學技術的不斷發在，云計算技術不斷的被推廣，其應用指數不斷增加。通過SDN和NFV的協同部署來實現云數據中心的網絡架構改造具有非常重要的意義，需要我們重點加強對其的研究。

參 考 文 獻

[1]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（6）：1-5.

[2]張云帆， 鄭直. SDN與NFV在云計算IDC中的應用[J]. 電信快報， 2014（8）：21-24.

[3]楊雄. 談數據中心SDN和NFV技術關系[J]. 計算機與網絡， 2014（19）：48-49.endprint