当前位置: 首页 > 科技观察

浅谈SDN网络技术大家庭

时间:2023-03-17 17:39:22 科技观察

近年来,SDN(Softwaredefinednetworking)即软件定义网络技术应运而生,成为新一代的网络技术。它从传统网络中分离转发和控制的概念已经流行起来。为数据中心描绘了未来网络的美好蓝图。新的数据中心不断尝试在自己的网络上部署SDN技术。但是更多的人并不知道SDN的由来和渊源,也有很多人没有研究过SDN的起源。他们认为SDN来自ONF(OpenNetworkingFoundation,一个致力于推动SDN标准化的非营利组织),其实并不准确。SDN起源于斯坦福大学CleanSlate项目组于2006年发起的网络安全和管理项目Ethane。Ethane将传统网络设备的数据转发和路由控制两个功能模块分离,使用控制器来标准化接口。各种网络设备的管理和配置是SDN技术的核心内容。后来,全球逐渐出现了很多研究机构在研究和推广SDN技术,ONF只是其中影响较大的一个。此外,IETF、ITU、ETSI提出的SDN技术也有不少拥趸。所以,SDN不是只有一个大哥,而是很多兄弟。这些兄弟看起来很相似。谁将大有可为,赢得更多数据中心应用的青睐,还未可知。自然是先介绍一下ONF的SDN。ONF中有90多家公司,基本涵盖了所有网络通信巨头,因此在SDN技术方面拥有话语权。希望基于OpenFlow的SDN成为新的网络标准。具体包含两部分协议,OpenFlow和OF-CONFIG。OpenFlow大多为普通人所熟知。是指导网络设备流量转发的流表转发规则,通过TCP、TSL或SSL传输流量;OF-CONFIG鲜为人知。其实OF-CONFIG也很重要,实现了OF-CONFIG。对于网络设备配置的自动部署,配置下发时使用的协议一般使用XML来描述数据,通过NETCONF传输。OpenFlow和OF-CONFIG是全新的网络协议格式。其实这个标准本身并不复杂。经过不断的版本修改,目前已经基本完成,可以实际商用,但还需要更多网络设备厂商的认可。上去实现支持,继续推广使用。IETF(InternetEngineeringTaskForce,互联网工程任务组)也很有名。数以千计的RFC手稿都来自于它。RFC协议几乎涵盖了所有的网络协议标准。它是以太网协议标准的代言人。任何新的网络协议标准几乎都是在IETF中产生的,而对于SDN技术,IETF也不能缺席。IETF在第85次会议上同意成立IRSWG,并将研究组命名为I2RS(InterfacetotheRoutingSystem),I2RS提出了SDN架构。接下来,IETF发布了重虚拟化网络技术标准VXLAN。VXLAN是IETF定义的NVO3标准技术之一(另外两个是NVGRE和STT),来自RFC7348,解决数据中心大型二层虚拟机的迁移和多租户问题。需要。IETF还有一个转发和控制分离工作组(ForCES)。ForCES的目标是定义一个体系结构和相关机制,用于在逻辑上分离的控制平面和转发平面之间交换信息。这就是SDN中的转发和控制平面。对于控制分离的实现机制,ForCES发布了大量关于SDN技术的RFC文档。与ONF相比,IETF相关工作更多由网络设备厂商主导,关注SDN相关功能和技术如何在网络中实现的细节。ETSI(EuropeanTelecommunicationStandardsInstitutes,欧洲电信标准协会)主要由欧洲网络运营商组成,是众多网络设备制造商的第一方。作为网络运营商,在设备采购方面,网络技术往往被设备厂商牵着鼻子走。在与设备厂商的技术博弈中,往往处于劣势。这些网络运营商自然不愿意这样做,而ETSI一直在寻求随着网络技术的提升,SDN成为新的突破口。如果能在SDN技术上领先设备商,就可以让设备商乖乖执行ETSI设计的网络标准,在技术上有更大的话语权。ETSI的主要工作成果是NFV网络功能虚拟化白皮书,描述了NFV的SDN的定义、应用场景、基本功能和技术关系。NFV的定义更为广泛。它是网络功能的软件实现。网络功能可以是计算资源、虚拟存储资源、虚拟网络资源、防火墙/负载均衡器,甚至是家庭网关。它可以用NFV技术来实现,其核心技术是利用X86等通用硬件和虚拟化技术来实现各种网络功能。ITU(InternationalTelecommunicationUnion国际电信联盟)比ETSI格调更高,是一个全球性的电信组织。ITU的SG13研究组分别发起了Y.FNsdn-fm和Y.FNsdn两个项目的研究,研究对象是电信网络SDN的需求和架构。ITU的SG11研究组也启动了SDN信令要求和框架的研究,重点制定SDN信令要求、信令参考架构、信令实现机制和协议、协议兼容性测试等标准。ITU的标准理论太多了,其实还达不到ETSI的实际应用。更多进入运营商的网络厂商转而遵循ETSI的NFV标准。基于NFV标准的SDN技术已经在运营商市场大规模部署。经过几年的发展,SDN技术不断开花结果,产生了许多新技术。SDN已经成为一个拥有多种技术的大家庭,甚至有好几个相关的标准。SDN的标准有很多,实际网络建设应该遵循哪一个,还是要看具体的数据中心需求。一般来说,如果是运营商客户,使用ETSI的NFV技术比较多,如果是企业客户,使用IETF的I2RS比较多。随着这些标准的不断修订和在实际网络中的应用部署,基本上呼声比较高的有:ONF的OpenFlow流量计技术、IETFNVO3的VXLAN技术和ETSI的NFV技术(基本应用于运营商网络),这三种SDN技术基本代表了当前网络技术的最先进水平,是未来网络建设和发展的基础。下面我们聊一聊SDN的起源和过去,以及目前的标准发展,让大家对SDN有一个全新的认识。SDN是一个庞大的技术家族,其中有各种新技术相互促进、相互竞争,推动着SDN技术的不断完善。尽管SDN包含了多种网络技术,但实现网络转发与控制分离的核心思想只有一个。所有的SDN技术都是围绕这个核心思想进行研究的。未来网络转发和控制将分离,软硬件分离成为必然趋势。