基于SDN的Elastic Cloud DC解决方案——提升数据中心运营价值

中兴通讯

基于SDN的Elastic Cloud DC解决方案
——提升数据中心运营价值

中兴通讯

随着云计算技术走向成熟，更多的应用处理集中到云端，数据中心也在从传统数据中心向云数据中心（Cloud DC）进行演进。

以承载云计算业务为主要目的云数据中心，在大规模采用计算及存储虚拟化技术后，网络依然停留在静态模式，难以按照业务动态按需分配资源，阻碍了IT资源全虚拟化的进程。同时云数据中心相比传统中心面临着几个更大的挑战。

● 多租户支持

云计算数据中心需要为用户提供虚拟私有云租用服务，租户可以配置自己的子网、虚拟机IP地址、ACL，管理自己的网络资源，不同租户IP地址可以重叠。这就需要数据中心网络支持虚拟多租户能力，实现租户的隔离和安全保障等。

● 虚拟机迁移需求

虚拟机部署后，要根据业务进行灵活的迁移，这就需要数据中心网络能够识别虚拟机，根据虚拟机的部署和迁移灵活配合部署相应的网络策略。同时虚拟机迁移需要部署在一个二层环境中，尽管业界提出不少解决方案，诸如在设备端实现大二层的TRiLL、SPB、Cisco Fabric-Path等技术，在虚拟机端实现的VXLAN、NVGRE等技术，但在控制面上依然封闭并且复杂。

● 集中资源管理

大型云计算数据中心普遍具有数万台物理服务器和数十万台虚拟机。如此大规模的服务器群需要数千台的物理网络设备、数万台的vSwitch进行连接和承载。这样大规模的数据中心网络需要集中统一管理，以提高维护效率；需要快速的故障定位和排除，以提高数据中心的可用性。

● 绿色节能

绿色是当今时代的主题，在数万台的服务器中，装有数万块芯片、硬盘以及许多显示屏，除了这些服务器，数据中心还有大量的网络、存储等各种设备，这些设备将耗费大量电能，加大了运营成本，造成了能源损失。

SDN成就数据中心网络集中管理

SDN（软件定义网络）具有转发和控制分离、控制逻辑集中、网络虚拟化、网络能力开放化等特点。因此SDN技术能很好地契合数据中心网络的集中网络管理、灵活组网多路径转发、虚拟机部署和智能迁移、虚拟多租户等方面的需求，非常适合在数据中心网络中应用。用户可以在一个底层物理基础设施上加载多个虚拟网络，通过控制器方便灵活的控制网络，包括实施灵活路由，控制管理网络资源访问等，并可动态编程，实现网络流量和资源的灵活控制，得到更快的网络服务。

基于此，中兴创新的推出基于SDN 的Elastic Cloud DC解决方案，力求实现云数据中心的全虚拟化，资源的动态编排和管理，提升数据中心运营价值。

如图1所示，整体架构分为四层：硬件物理层负责整体IT设备的连接以及转发通道；控制层中的弹性网络智能控制器对物理资源进行统一控制转发，底层设备无须进行复杂的控制交互；控制器上层部署各类网络资源APP应用，用户可在这层进行编程，按照自己需求定制网络控制面；最上层是网络编排，管理员可以对底层资源进行统一调度，租户可以申请资源。

SDN多模块盘活IT资源

基于整体架构，中兴通讯可提供完整的基于SDN的数据中心各个模块，充分盘活用户IT资源，提升资源利用率，做到从转发到管理上的统一。解决方案共包括四大核心组件，如图2所示。

1、 云管理平台（IROS管理平台）

集成OpenStack相关组件，提供网络、存储、计算的管理和业务编排功能，云管理员可以看到IT资源分布情况并方便地管理创建以及调用，用户通过自助服务界面申请网络、计算以及存储资源组建完全属于自己的IT基础平台。

2、 SDN控制器（ZTE Controller）

作为云数据中心的网络控制面和中枢，负责全网拓扑管理和路由计算。目前已支持OpenFlow 1.0/1.2/1.3协议，并可以自动适配，并可通过API接口与上层云管理平台IROS实现对接。

3、 Openflow交换机

包括Vswitch和Openflow物理硬件交换机，支持Openflow1.0/1.2/1.3，可与标准控制器进行互通。

4、 SDN多功能网关

综合Vxlan网关、多租户NAT、VPN等功能，实现租户私有网络和共享网络的通信，不同租户IP地址可重叠，真正实现了租户之间的隔离。

通过引入SDN技术，在数据中心中，网络设备被虚拟化成一个逻辑资源池，允许用户通过一个统一的框架管理自己的网络，按需调配资源，保证对应用程序的响应能力。网络因此成为开放的网络，它为整个Elastic Cloud DC解决方案带来了很多优势。

● 支持多租户：由于SDN具有可编程能力，SDN NOS可以加载应用模块，识别不同租户的网络流量，通过流表的控制，使数据流只能在同一租户的虚拟机间转发。

● 支持虚拟机迁移：当虚拟机迁移时，IROS调用SDN NOS的API，将虚拟机关联的网络特性同时迁移，保证虚拟机迁移完成时网络同步可用，同时SDN接管VXLAN控制平面，无需开启组播功能，简化了网络的管理。

● 统一资源管理：通过集中统一的调度管理实现业务的灵活部署，为数据中心多租户提供可靠保障，统一高效运维网络能够极大降低云计算数据中心的运维成本。

● 绿色节能：SDN架构能灵活修改设备流表，改变数据报文的转发路径，可在流量低谷期，通过控制器调整网络拓扑将流量导引到少数路径上，通过关闭闲置的设备以节省能耗。

中兴通讯Elastic Cloud DC基于SDN实现了网络虚拟化，并通过网络虚拟化与计算及存储虚拟化相结合，不仅降低了CAPEX/OPEX，还协助客户快速推出新的网络特性和云计算服务，满足了不断变化的市场需求。使云数据中心的响应速度更快、成本更低、智能化程度更高，从而提高客户的灵活性和竞争能力。