SDN 技术在云计算网络中的应用探讨.pdf

SDN技术，即软件定义网络(Software-Defined Networking)，是一种新型的网络技术，它将网络的控制平面（Control Plane）和数据转发平面（Data Forwarding Plane）进行了分离，并将网络的控制集中化管理，使得网络的配置和管理可以通过软件来完成。SDN的出现和发展，与云计算的兴起紧密相连，为云计算网络的应用和发展提供了新的可能性。 在云计算环境下，SDN技术满足了新的网络需求。云计算的关键技术在于将计算、存储和网络资源池化，并通过虚拟化技术，使得这些资源可以按需使用。然而，人们通常更多关注服务器的虚拟化，而忽略了网络方面的瓶颈。例如，在云环境中，服务器端口流量大幅度提高，对数据中心网络承载性能提出了严峻挑战。SDN技术能够有效地解决这些问题，因为它不仅可以实现更灵活的网络管理，还可以通过虚拟化技术整合以前分散的网络资源，从而简化基础设施，并降低管理和运营成本。 SDN技术在云计算网络中的应用，包括基于SDN的IDC出口流量调优方案，以及基于SDN的虚拟私有云实现方式。SDN的软件实现方式主要通过分布式控制器和分布式虚拟路由器组成，利用通用标准成熟的协议来实现Overlay网络，并提供REST API的北向接口给上层的应用程序使用。而硬件实现方式下，Overlay网络的实现主要在TOR交换机处，同样需要虚拟交换机配合。 SDN网络的特点是软件集中控制、网络开放和可编程化。它包含三个主要的平面：基础设施层、控制层和应用层。基础设施层负责基于流表的数据处理、转发和网络状态收集。控制层使用XMPP、BGP、netconf等协议与物理设备交互，与虚拟路由器进行通信。应用层则是与用户直接相关，提供REST API的北向接口，使得开发者可以更灵活地开发和管理网络资源。 在云计算环境下，网络对于服务器虚拟化、存储和网络安全有着独特的需求。例如，在服务器虚拟化方面，网络需要能够支撑虚拟机的迁移，并保证虚拟机之间流量的控制；在存储方面，网络需要承载更加复杂的数据流量，并整合不同类型的数据接口；在网络安全方面，网络需要保证各租户之间数据的隔离，确保不同用户或不同业务之间的流量访问控制。 SDN技术在云计算中的应用，还体现在能够提供更灵活、成本更低的网络服务。例如，在数据中心网络基础设施融合化、标准化趋势下，SDN技术通过ARP代理的方式来避免二层广播的影响，简化了网络设备和线缆等基础设施的使用，降低了管理和运营成本。同时，SDN技术还能够通过特定的高层级服务数据模型和特定的低层级技术数据模型的转换引擎，实现前后端数据的映射，从而为计算集群中成员的灵活加入、离开或迁移提供了有力的支持。 SDN技术在云计算网络中的应用，不仅推动了网络技术的演进和发展，也为云计算服务的提供和优化提供了坚实的基础。随着技术的不断进步和应用的深入，SDN技术将在未来的云计算网络中扮演更加重要的角色。