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说起可编程数据中心网络

时间:2023-03-19 10:03:49 科技观察

说到数据中心网络,很多人的脑海里第一时间会浮现出各种设备操作命令。与Linux系统类似,网络设备的交互方式也是命令行。通过向网络设备输入各种设备可识别的命令,达到运维和网络部署的目的。数据中心进入了新一代的网络世界,这些传统网络设备的运行方式也将随之发生变化。网络的可编程时代已经到来。可编程是将网络设备配置平面从嵌入式节点分离到软件平台,由软件驱动的中央控制节点自动控制网络架构。它用开放的软件模型取代了传统的嵌入式和不灵活的控制平面。其中,SDN技术是可编程性的具体体现。说到SDN,它并不代表所有的可编程网络,但它确实是可编程网络的重要组成部分。SDN不是一种具体的技术,而是一种网络设计理念。它规划了网络的软件、硬件、转发平面和控制平面以及它们之间的交互,重新定位了网络架构,将网络划分为:转发层、控制层、业务编排层和应用层。我们常说的SDN控制器是指控制层软件,通过Openflow向转发层发送流表,指导流量的转发行为。控制器是运行整个网络的大脑,通过大脑控制整个网络。显然,SDN中有更高级的业务编排和应用层。这些部分可以直接对控制器进行编程实现网络控制,也可以跨控制器直接对转发层设备进行编程,使用转发层设备识别的编程语言进行操作和设计,不仅实现了网络流量转发控制,还实现了运维、管理和故障处理的可编程自动化管理。实际上,SDN控制器将转发流表发送给硬件网络设备,大部分工作已经完成。更多可编程的工作还是需要交给服务编排和应用层。因此,在很多云网络中,除了SDN控制器之外,还会有可编程的运维、管理和故障排除软件。这些软件具有多种丰富的软件编程接口,如:RESTful、SOAP、C、Java、XML。当然,这些编程语言并不能直接控制转发层设备。它们需要通过业务编排转换成转发层设备可以识别的语言,然后才能下发给转发层设备。例如:VCC、CLI、TCL、Python、Netconf等,设备基本都接受这些脚本语言。这些语言执行效率很高,基本可以和汇编语言相媲美。这些脚本语言根据设备识别的格式,将要执行的信息组合成脚本,实现对网络设备的控制。例如,配置下发、业务部署、故障诊断、日常网络监控等都可以通过这些脚本语言来实现,是可编程网络的关键部分。除了SDN,可编程网络还包括网络虚拟化(NV)和网络功能虚拟化(NFV)。NV是在现有网络中建立隧道连接两个域,运维人员不需要物理连接每个新域,特别是创建虚拟机。这样,运维人员不需要改变部署的网络,而是在现有的网络架构上进行改变。NV运行在高性能的X86平台上,在不改变网络配置的情况下实现虚拟机迁移。NV适用于任何使用虚拟机技术的组织。NFV是第4层到第7层功能的虚拟化,使用最佳实践作为不同网络元素的策略和配置的基础。NFV也运行在高性能的x86平台上,其目的是让人们为虚拟机或流量创建服务配置文件,并在网络上构建抽象,然后在那个特定的逻辑环境中构建虚拟服务。NFV和SDN最明显的区别是:NFV处理4-7层,而SDN处理网络模型中的2-3层。SDN优化网络基础设施架构,例如以太网交换机、路由器和无线网络等,而NFV处理网络模型中的第2-3层。主要是优化网络功能,比如负载均衡、防火墙、WAN网络优化控制器等。其实追溯到几十年前,可编程网络的概念在网络诞生之初就已经存在了。通过SNMP网管协议实现对网络设备的管理和监控,通过WEB实现网络设备的可视化操作。编程的体现,未来可以通过简单的脚本语言实现更复杂的网络行为,部分人的工作可以被可编程技术所取代。然而,近几十年来,人们对可编程网络并没有给予足够的重视。直到最近几年,可编程网络才真正流行起来。这是因为人们已经将可编程技术应用到了网络转发层面。人们改变的封闭领域。从此,可编程技术在网络中的应用一发不可收拾,渗透并实际应用到网络技术的方方面面。可编程技术终于在网络领域扎根,迎来了高速发展时期。如今的数据中心已经开始将网络部分纳入云平台进行监管。云平台上有SDN控制器、网络流量监控软件、网络配置自动下发软件等,云平台接管了网络部分的控制权。所有的活动,这也是数据中心纷纷建设网络云平台的根本原因,是可编程网络创新的体现。数字化引发的根本性变化导致了“可编程经济”业务协议的产生,并促进了新服务的开发。“可编程经济”是新数字环境下资产交换协议和行为的货币化。它不仅对数据中心网络产生了深远的影响,而且已经触及了其他技术行业。可编程网络是数据中心云化的重要体现。根据Gartner的定义,“可编程经济”是智能技术与区块链分布式计算资源相结合的结果。“可编程经济”代表着全球经济体系的大规模变革,可编程正在悄然改变着整个世界,让网络技术更加灵活,更加适合数据中心业务发展需求。可编程技术的本质是打破原有的集成硬件设施,将基础硬件虚拟化并提供标准化的基础功能,再通过可编程软件技术实现对其基础功能的控制,提供更加开放、灵活、智能的管控服务.简单的说就是“硬件资源的虚拟化和可编程的管理功能”。未来的数据中心网络将是可编程的,未来的数据中心也将是可编程的。