如今的網絡世界,軟件定義網絡SDN絕對是第一熱門話題,無論是在園區,還是在數據中心,甚至是在未來的5G架構設計之中,SDN的身影均已隨處可見,并且正在引領整個網絡產業的變革。
然而隨著SDN的日漸火爆,“SDN”一詞已經變成了一個意義模糊的營銷名詞,標準組織、設備制造商、運營商、互聯網企業等等,都在大肆渲染對自己有利的SDN理念(或概念),這讓不少初次接觸SDN的用戶看的是一頭霧水。所以今天我們就回歸SDN的本質,從零開始介紹軟件定義網絡SDN!
SDN誕生在十年前!
或許你是在最近2、3年才聽到SDN一詞的,但SDN的歷史其實可以追溯到2006年——其誕生于美國斯坦福大學的一個名為Clean Slate的課題項目,該項目旨在重新發明英特網,即改變現有的網絡基礎架構。
隨后的5年時間里,以Nick McKeown教授為首的研究團隊于2008年首先提出了Openflow概念,并在2009年基于OpenFlow進一步提出了SDN(Software Defined Network,軟件定義網絡)的概念。同年,SDN概念入圍Technology Review年度十大前沿技術,開始受到學術界的高度關注。
當然,一項新技術要真正取得成功,只有理論和規范是遠遠不夠的,落地應用才是關鍵。于是在2009年年底,OpenFlow 1.0版本正式問世,為SDN的落地應用打下了堅實的基礎。
不過無論是OpenFlow還是SDN,在當時來看還只是構建未來網絡的“幾位候選人”之一,想要真正脫穎而出,引領整個產業的發展,最需要的是技術標注和行業規范。為此,在Nick Mckeown教授等人的推動下,開放網絡基金會ONF于2011年3月正式成立,旨在推動SDN架構、技術的規范和發展工作。
ONF定義的SDN架構
ONF最初對于SDN的定義是基于OpenFlow將網絡設備控制面與數據面分離開來,從而實現了網絡流量的靈活控制。而早在2012年4月,ONF發布的SDN白皮書中就定義了SDN三層模型架構,即轉發平面、控制平面和應用平面,并獲得了業界的廣泛認同,如今仍然可以視為SDN最基礎的標準架構。
ONF定義的SDN三層架構
其中轉發平面,即底層網絡設備,其任務就是單純的數據、業務物理轉發,以及與控制層的安全通信。而控制平面,旨在集中管理網絡中所有設備,虛擬整個網絡為資源池,并根據用戶不同的需求以及全局網絡拓撲,靈活動態的分配資源,其核心就是控制器(即Controller)。此外,應用平面,即通過控制器提供的編程接口(北向接口)對底層設備進行編程,把網絡的控制權開放給用戶,開發各種業務應用,實現豐富多彩的業務創新。
在三個層面之間,還有兩個重要的接口,業內通常稱之為南向接口和北向接口,它們分別是轉發平面與控制平面,控制平面與應用平面溝通的橋梁。如今SDN南向接口已經有openflow、netconf等國際標準(OpenFlow是將流數據發送到交換機的API,而NETCONF是網絡配置API),但北向接口的標準化還處于剛剛起步階段,目前SDN市場上各種各樣的控制器OpenDayLight、ONOS等都有自己的一套北向接口,由于它們關注用戶需求的出發點不同,目前比較難以實現統一的標準化。
以上就是SDN誕生、發展及其早起架構的樣子,也可以說是SDN的雛形,那時的SDN幾乎與OpenFlow是劃等號的。但如今,SDN已經統指任何允許軟件對網絡可以進行編程或者配置的網絡架構,而實現的技術和接口協議是各種各樣的,這些我們都將在以后的《網絡基礎知識大講堂》中為大家詳細解讀。