“微軟的云產品Azure遍布在世界各地的22個超大規模的區域。Azure的存儲和計算每六個月就會翻一番,Azure每個月新增9萬用戶。世界 500強中有百分之五十七的企業都在使用Azure，主機的數量迅速從10萬增長到幾百萬。” 這是Azure CTO在2015 open networking summit主題演講中透露的數據。
為了應對快速增長的業務，Azure需要一個通過軟件交付的虛擬化的、可擴展性網絡架構。但是當微軟在做這件事情的時候發現你幾乎不能以一個正常人 的思維去詳細業務規模的增長，這樣一套對可擴展性、靈活性以及具備快速交付能力的網絡系統需要自己從0開始。于是他們從頭開始寫了一整套Azure SDN的代碼。
微軟使用overlay技術和網絡功能虛擬化服務軟件構建的虛擬網絡（Vnets）。Vnets通過Azure控制器進行劃分，建立一組相互關聯的 服務,每個服務再按規模劃分，并利用高可用性在多個實例上運行協議。控制器集群所在區域能夠部署10萬到50萬臺主機。在這些區域中，又存在小的控制器集 群扮演著無狀態緩存器的角色，他們能夠控制1000臺主機。
微軟使用Azure內部開發的Service Fabric來構建這些控制器。Service Fabric有一個基于微服務的架構，能夠讓客戶更新單個應用程序組件，而無需更新整個應用程序。
Azure SDN的可編程在硬件的協助下運行在主機服務器上。Hyper-V主機上的虛擬過濾平臺(VFP)能夠使Azure的數據平面在網絡代理中扮演Hyper-V的虛擬網絡可編程交換機的角色，網絡代理代表控制器完成Vnet功能和其他功能,如負載均衡。
數據包處理是在能夠將Azure的數據平面的規模從1Gbps擴展到40Gbps的主機上進行，這有助于保持客戶虛擬主機的CPU周期。
雖然SDN和開源攜手并進，但在Azure SDN中并沒有開源軟件，因為在開源社區中沒有提供Azure需要的功能。而且就算有別的途徑可以滿足這些功能需求，轉換的成本也是相當大的。微軟考慮將 Azure Service Fabric架構貢獻給開源社區，但需要建立一些合作關系。
構造Azure SDN的一個挑戰在于將現有的控制器改裝到Service Fabric，這導致了一些擴展性問題，因為一些原始的控制器沒有使用Service Fabric，所以并不是面向對象的。
另一個挑戰是VFP如何處理數據包。我們需要確保在連接建立以后，對每個數據包的處理都是高效的。有效運作、迅速擴展規模、迅速轉化功能和服務器的負載均衡都面臨挑戰,所以我們可以運行虛擬機。
Azure SDN接下來需要更多的爆炸式增長的微軟云。從客戶API的角度看，我們會在網絡層面得到更加豐富和強大的抽象。我們將在幾年內看到10倍規模的Azure SDN。
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