SDN能否引发数据中心网络变革

文 本刊记者 郭嘉凯

SDN（软件定义网络）这一趋势，以及其所带来的与以往完全不同的网络应用体验，已经不可阻挡。

2011年，美国著名科技网站InfoWorld所公布的影响未来十年的十项新技术，在业内引起了很大的反响。

其中，SDN（软件定义网络）名列第二位，仅次于私有云技术。而在其后的两年内，SDN也确实在业内得到了广泛的关注。

包括思科、华为、H3C、锐捷等国内外网络产品厂商，都讲目光聚焦于SDN上，并且纷纷推出了SDN网络产品。

今年年初，思科的一位高管甚至表示：SDN改变了下一代数据中心，继而改变整个IT服务、商业模式、网络架构。

在资本市场，与SDN有关联的公司，也成为资本追逐的宠儿：2012年7月，SDN代表厂商Nicira便被VMware以12.6亿美元收购。

IDC则于今年5月对SDN的发展进行预测：到2016年，使用中的SDN市场将产生37亿美元的收入。

而来自于用户方面的成功应用案例，更是将SDN推向了顶点。

从2010年1月起，Google开始采用SDN和OpenFlow（OpenFlow是SDN网络技术中的通信协议，主要负责控制器和网络设备间的交互以及流表传输工作）来架构广域网，至2012年初，Google的全部数据中心骨干连接都已经采用这种架构。而其网络利用率则提升到95%，这一数字让很多人感到十分惊讶，也点燃了更多人对于SDN的热情。

SDN使应用和网络控制融合

那么，SDN究竟有什么神奇之处，能够吸引整个IT产业的目光呢？

对此，星网锐捷网络有限公司交换机与数据中心产品线规划经理蒋波认为，SDN是将传统网络设备的控制面板和转发面进行分离的理念作为其核心，即解耦了设备控制和网络硬件的绑定关系，将分离后的控制面集中到控制器中完成。“SDN具备开放性网络的特点，又具备将控制面板和转发面分离的特性，因此可以让原有网络架构变的更加灵活、便利。”

而在杭州华三通信技术有限公司业务软件产品总工郭晓征看来，SDN最大的特点就是网络与业务应用的融合，这使得网络对业务的响应更为快速、灵活。

确实，如果对传统的网络架构进行分析，可以看到，其网络协议和上层业务基本无关，也就是说，业务对于网络的控制力比较弱，这也造成了业务和网络的脱节。

特别是随着数据中心规模的逐渐扩大，以及云计算、大数据等的普及，使得网络所承载的数据量越来越庞大。而这些大规模数据中心的出现将会带来诸多挑战，比如带宽的管理、服务的提供、灾备等。

另外，用户的需求也在提升，他们需要更快速的信息传递以及更好的服务，服务交付的时间也越来越短。在这种情况下，如何来使网络更好地服务于用户的业务，就成为传统网络架构所面临的一个巨大挑战。

“传统的IP网络中，传输与控制功能一体化，设备都是软硬件紧密耦合的，而SDN本质上将打破这种一体化形式，传输工作仍由网络硬件设备执行，而上层的业务控制则由软件实现，通过可编程的方式实现整个网络的软件化。” 郭晓征介绍道。

这意味着，网络控制更加接近应用，这样可以借助应用更好地搭建网络交付体系，网络的利用率也就可以得到提升。

InfoWorld网站公布的

影响未来十年的十项新技术：

1、私有云技术

2、SDN（软件定义的网络）

3、高级同步

4、Apache的Hadoop

5、分布式存储分层

6、JavaScript的替代品

7、一个值得信任的芯片

8、持续构建工具

9、客户端管理程序

10、HTML5

除了通过软件编程充分控制网络外，SDN还可以控制和管理自己的数据业务，如提供多租户、按需动态配置网络连接等VDC（虚拟数据中心）业务，支持虚机实时迁移等应用，还可以随时创建和提供新的服务应用，使网络创新的周期由数年降低到数周，同时为各种创新的IT应用提供与现有网络无缝集成的能力，加快新业务的开通速度，简化运维。

长三角和珠三角是我国在运燃机最集中的地区，同时也是我国经济最为发达的地区，GDP占全国总量的1/3左右，工业实力雄厚，能源消费总量占全国的1/4左右，天然气产业发展领跑全国。长三角和珠三角所属省份均为沿海地区，具备进口LNG的条件，应是未来燃机电厂发展的重点地区和优先区域。

从目前来看，SDN在一些行业已经得到了成功应用。

例如一些大型门户网站，已经开始部署SDN产品；而在电信行业，三大运营商都在对SDN产品进行密切关注和测试，很有可能会在今年部署SDN产品。

而且，随着云数据中心的普及，SDN还将迎来更为广阔的发展空间。

在云数据中心中，业务会呈现高度集中的状态，一个云数据中心里可能会承载几十个核心的业务，因此，云数据中心对于网络的控制能力会有更高的要求。这个时候，对于SDN技术就会有更大的需求。这也是很多人将SDN视为是下一代数据中心网络技术的重要原因。

SDN并非万能

SDN具有如此多好处，那么其是否能够完全取代原有的传统网络架构，为每个用户所接受呢？

郭晓征认为，SDN的理念和技术决定了其应用范围是有限的，它更适用于一些大规模的数据中心，而对于那些网络规模较小、业务相对比较简单的用户，SDN并不一定适合。

“除非你正在考虑部署一个私有云，否则SDN没有意义。我可以很容易地告诉你，如果你有500或1000台服务器，我觉得部署SDN是有意义的。但如果你只有 50台服务器，那我可以告诉你：部署SDN没有任何意义。”一位不愿透露姓名的业内人士对记者如是说道。

确实，对于很多中小企业而言，他们对于网络的需求更多的是简单的连通，而对于网络的灵活性以及业务控制力并没有太高的要求。“对于一些网站或者是运营商而言，网络就是他们的生命线，因此他们愿意在网络方面进行大规模的投入，来提升网络的性能和业务控制力。但对于中小企业而言，网络即便有一些问题或者是延迟、堵塞，也不会造成太大的影响。”郭晓征分析说。

安全问题也将会成为SDN能否普及的一个重要因素。由于SDN的控制器存在着单点失效问题，因此网络的安全性存在一个十分大的隐患：一旦控制器被攻击，网络将会彻底瘫痪。这也使一些用户在面对SDN产品时有很大的顾虑。

此外，还有一个十分重要的因素制约着SDN的普及：迁移或改造成本。

就目前企业的网络设备而言，特别是交换设备，大多数不支持SDN或者需要系统升级才能支持SDN，所以企业在规模部署SDN之前，需要考虑投资规模的问题。特别是对于一些中小企业，他们是否愿意为此进行投入，还要打一个大大的问号。

不过，在郭晓征看来，现阶段SDN的发展状况是正常的，目前SDN确实处于一个少数用户使用的阶段，这和国内用户的整体IT应用水平有直接的关系。“随着用户IT应用水平的提升，以及IT和业务的结合更加紧密，用户对于网络的精细控制、自动化管理自然会有更高的需求，届时SDN就会被更多的用户所采用。”

作为一项新技术，在起步阶段，势必会有一个逐步普及成熟的过程。但软件定义网络这一趋势，以及其所带来的与以往完全不同的网络应用体验，已经不可阻挡。

SDN（软件定义网络）是一种新型的网络架构，它的设计理念是将网络的控制平面与数据转发平面进行分离，并实现可编程化控制。SDN的典型架构共分三层，最上层为应用层，包括各种不同的业务和应用；中间的控制层主要负责处理数据平面资源的编排，维护网络拓扑、状态信息等；最底层的基础设施层负责基于流表的数据处理、转发和状态收集。

现有网络中，对流量的控制和转发都依赖于网络设备实现，且设备中集成了与业务特性紧耦合的操作系统和专用硬件，这些操作系统和专用硬件都是各个厂家自己开发和设计的。

而在SDN网络中，网络设备只负责单纯的数据转发，可以采用通用的硬件；而原来负责控制的操作系统将提炼为独立的网络操作系统，负责对不同业务特性进行适配，而且网络操作系统和业务特性以及硬件设备之间的通信都可以通过编程实现。