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ONF開源白皮書:SDN解決方案案例——數據中心SDN

責任編輯:editor005

2016-05-05 14:52:34

摘自:SDNLAB

下面的示例展示了SDN控制的分組和光網絡結合ONOS(開放網絡操作系統),在基于可用性、經濟性和策略的基礎上優化這些網絡的利用率。

4.數據中心SDN4.1 分組和光網絡的多層SDN控制

下面的示例展示了SDN控制的分組和光網絡結合ONOS(開放網絡操作系統),在基于可用性、經濟性和策略的基礎上優化這些網絡的利用率。這個示例中分別展示了來自訊遠通信、富士通和華為的光通信設備,通過ONOS來實現SDN控制平面對于數據平面范圍內設備和技術的有效控制。

通過在ROADM網絡添加一個邏輯的Overlay來實現IP層和光網絡層的互操作,在光網絡層處理兩層邏輯關系并且使用獨立的SDN層來實現對兩層的控制。

Figure 4.1: SDN control with ONOS across data plane devices and technologies

目前,該范例只是實際環境的仿真測試,然而ONOS致力于在生產環境下演試它的能力。該仿真中運行了兩臺虛擬機,每一臺虛機都代表一臺交換機和一個經過特殊配置的mininet,用于支持本次案例的仿真。

重點是,ONOS并不是通過在三個不同的設備廠商(的設備)運行三個不一樣的應用程序以獲得多層SDN控制。一個獨立的控制平面應該是支持多廠商,多協議網絡的。

4.2 SDN自適應活動路徑保證QoS

對于流量的調度能力非常重要,這涉及到能否確保音頻、視頻以及高優先級流量的服務質量,并且能否處理虛擬網絡日益增長的大象流問題。大象流是指由于流量的突發性巨量增長導致的流量出現峰值,比如數據中心的備份或者用戶傳送的大容量媒體文件。Kemp Technologies通過在網絡中部署其專用的負載均衡硬件與OpenDayLight SDN控制器北向接口通信來完成流量調度。

Kemp展示了其通過SDN網絡,將基礎設施與其應用進行對接,通過負載均衡和QoS應用對高優先流量進行調度。這個場景包含了展示一個沒有開啟SDN自適應QoS功能的服務器中,當東西向流量或者出現大象流時對該服務器上視頻流的影響。接下來的場景是一個開啟了SDN自適應QoS的服務器上與前者對比。結果顯示開啟了SDN自適應QoS控制場景中表現出良好的視頻顯示質量,而關閉QoS功能的場景中出現視頻抖動、丟包、甚至出現流量中斷的情況。

由于Kemp的設備能夠從二層獲取信息并且請已知的可替代路徑,因此Kemp的硬件能夠感知流經網絡的流量并且能獲取服務的健康和質量狀況。

如果設備“看見”了擁塞,它能夠調整后端服務的權重并且選擇另一條不受擁塞影響的服務鏈路。該場景中被動的利用由Kemp設備收集的現有數據來定義服務影響參數。OpenFlow協議被用來從交換機中獲取數據,但是場景中的剩下部分都是基于Kemp的技術。

4.3 多址、多域數據中心容量管理

數據中心服務供應商面臨的眾多難題之一是如何應對有突發帶寬需求的應用。以眾所周知的大象流為例,這些巨大且未知的網絡流量模式在目前難以管理,目前的管理模式仍然很呆板,與服務特性相關網絡基礎設施都需要操作員對設備進行獨立的配置,并且通常都是手動處理大象流。

自動化配置的缺乏,使得底層網絡對帶寬的按需而動做到及時響應變得困難并且成本高昂。所以CENGE和Corsa、BTI創建了一個多層控制的軟件定義網絡的Demo以滿足能夠動態響應時間敏感性強的大象流調度場景。

該案例的流量來自Canarie網絡中兩個PoPs(加拿大渥太華和蒙特利爾)間的流量。兩個數據中心通過100G端口相連,并且通過Corsa 的二層設備和BTI的1/0層設備在兩邊節點組成數據中心的互聯。為了支持這個演示,采用IXIA流量生成器來產生和接收高達120Gbps的數據流。

在CENGN數據中心通過運行Inocybe的OpenDayLight棧和應用來控制Corsa的硬件,并使用OpenFlow和Netconf/Yang來控制BTI的設備。直接通過Internet實現這些設備的管理權限。

CENGN展示了兩個用例。第一個包含了兩個不用的數據中心的用戶。用戶A使用40G,用戶B使用60G,但是需要傳輸的流量超過60G所以發起一個20G的大象流。Corsa設備監聽到這一情況,但是由于沒有富余的可用帶寬,控制器結合QoS策略選擇使用低優先級鏈路為大象流提供最小16G帶寬保證。當大象流傳輸完畢,系統重建低優先級鏈路。

第二個用例描述的是數據中心1中的用戶A耗盡了工作資源并請求連接數據中心的20G帶寬。該處理過程和第一個案例類似,除了它抽取了來自用戶B的兩個10G的閑置客戶端鏈路用以為高優先級流量服務。

控制器橫跨未使用的端口以及向 Customer B供應流量的端口,發出指令來建立兩個額外流之間的連接,預先取得低優先級的流量。然后將這兩條新的10G端口劃歸給用戶A。一旦大象流傳輸完成,控制器發出SDN控制命令為用戶B重建數據中心1和數據中心2間的20G低優先級帶寬。

未來的演進包含運行一個服務協調器。同時由于OpenFlow 1.3不支持狀態獲取信息的請求,GENGN正在尋求開發應用程序以獲取所需要的數據。CENGN接下來的工作是促使該項目商業化。

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