軟件定義型網(wǎng)絡(luò)有望把網(wǎng)絡(luò)自動化和效率帶入新的層次，但是有競爭的前景意味著IT部門要對它的不同之處給予密切關(guān)注。
軟件定義型網(wǎng)絡(luò)需要有計劃的發(fā)展。供應(yīng)商正在更新產(chǎn)品線，而且正通過購買其他公司的方式在SDN市場分得一杯羹。
IT團隊不應(yīng)該坐等供應(yīng)商的動作。在InformationWeek 軟件定義型網(wǎng)絡(luò)調(diào)查中，有250名業(yè)界專家接受了訪問，其中不到一半的人稱自己對這一新技術(shù)只是有點了解。在調(diào)查中只有9%的人有使用SDN或是對其進行測試。但是由于SDN極具潛力，所以IT公司是時候弄明白這一策略到底可以在哪些方面為公司服務(wù)了。我們可以從SDN的三個主要方法開始。
軟件定義型網(wǎng)絡(luò)從廣義上說是指讓網(wǎng)絡(luò)專家用高級別的語言指明配置，而這些指示會告訴路由器和交換機如何優(yōu)先處理流量以及管理流量。調(diào)查發(fā)現(xiàn)已經(jīng)部署了SDN或是打算部署SDN的IT 專家們認(rèn)為SDN可以促進網(wǎng)絡(luò)的利用率以及效率(42%)，提供更多供給和管理(35%)，改善安全性(32%)。幾乎30%的人認(rèn)為該技術(shù)有可能降低成本。
SDN應(yīng)該可以幫助IT人員更快速地提供夯實業(yè)務(wù)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。它應(yīng)該可以給予我們更加自動化的網(wǎng)絡(luò)，讓公司把更多資源投入到創(chuàng)新中而不是日常管理。
SDN可以為網(wǎng)絡(luò)行業(yè)帶來破壞性創(chuàng)新。其中一個方法就是把交換機和其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備變成可以轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的高速廉價機器，同時網(wǎng)絡(luò)智能有可以存在于集中式的控制器中。
這一方法威脅到了主流網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商，如思科就統(tǒng)領(lǐng)著高端網(wǎng)絡(luò)交換機市場。思科和其他廠商都期望通過SDN模式獲得更多自動化和靈活性，且不會影響交換機在確定最佳網(wǎng)絡(luò)路徑的作用。SDN也會虛擬化供應(yīng)商VMware打開了大門。VMware在七月抵押了12.6億元收購初創(chuàng)公司Nicira，這家公司可以讓軟件創(chuàng)建SDN。
所有SDN方法共有的一個要素是軟件接口的使用，如提供更具自動化性能的API，以及跨設(shè)備的資源流程管理，如交換機，路由，防火墻和負(fù)載平衡器。這類API還應(yīng)該能夠刺激應(yīng)用的創(chuàng)建。
我們將研究三種實現(xiàn)軟件定義型網(wǎng)絡(luò)的方法，看看到底是什么在推動SDN發(fā)展以及如何對其進行控制。
最為人熟知的SDN分離了網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)和控制面板，通常這個面板存在于交換機中。SDN把這個控制面板移到了單獨的設(shè)備中。這個名為控制器的設(shè)備會為特定的工作負(fù)載計算最佳路徑，為交換機的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)進行設(shè)計。控制器可以是一個裝置，一個虛擬機或是一個物理服務(wù)器。
這種實現(xiàn)SDN方法的核心概念是在網(wǎng)絡(luò)要素和SDN控制器之間使用OpenFlow協(xié)議，再由一個SDN控制器來設(shè)計交換機的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。調(diào)查中有33%的受訪者稱自己熟悉OpenFlow協(xié)議，38%的人稱勉強熟悉。這種控制器還有一個向北的API，這是一個需要使用OpenFlow數(shù)據(jù)的應(yīng)用接口。大量供應(yīng)商都宣稱自己有意發(fā)布OpenFlow交換機，包括Bracade，Cisco，Extreme Networks，惠普和瞻博網(wǎng)絡(luò)。
Open Networking Foundation(ONF)是一個監(jiān)督OpenFlow協(xié)議開發(fā)的非盈利組織，該組織提倡使用OpenFlow的基于控制器的架構(gòu)。ONF成員數(shù)超過70，包括電信公司，谷歌和Facebook這樣的互聯(lián)網(wǎng)巨頭，以及一些全球領(lǐng)先的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商(包括思科)以及一些新創(chuàng)公司。
盡管OpenFlow是最為人熟知的接口，但是有很多替代物也能作為控制器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的溝通協(xié)議。除了Java，C，Python和REST API外，還有Extensible Messaging和Presence Protocol，Network Configuration Protocol和Rackspace與NASA的OpenStack可作為替代物。不過，調(diào)查發(fā)現(xiàn)OpenFlow與SDN的關(guān)系非常密切。
ONF為后盾的方法意味著交換機和路由器的成本可降低，這樣就會為采用此方法的公司降低成本。雖然思科和惠普這些供應(yīng)商對低端交換機不屑一顧，但是戴爾，IBM和NEC這樣的公司卻更加重視。例如，NEC推出了支持OpenFlow的控制器和交換機。IBM也推出了支持OpenFlow的交換機系列，而且還聯(lián)手NEC確保IBM 的交換機產(chǎn)品適用于NEC控制器。一間名為Big Switch的初創(chuàng)公司還在開發(fā)支持OpenFlow的控制器。
對于控制器所飾角色以及同類產(chǎn)品之間網(wǎng)絡(luò)要素的分歧是造成人們對SDN疑惑不解的原因之一。
此次調(diào)查的受訪者不相信SDN可以促生傻瓜式交換機和路由器 ：只有29%的人認(rèn)為有可能，37%的人稱不會，還有三分之一的人稱不知道。
在評估SDN的時候，IT企業(yè)需要考慮到交換機的角色問題。減少交換機和路由器的相對值是部署SDN所需的結(jié)果嗎?這個結(jié)果可被接受嗎?IT企業(yè)考慮問題的立場會影響他們對供應(yīng)商的選擇。
通過ONF實現(xiàn)SDN的主要優(yōu)勢在于它是基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，而且越來越多的供應(yīng)商在為其提供支持。在此情況下，由于交換機會成為單一功能型商業(yè)設(shè)備，所以它還能減少成本。
不過，這個方法的缺點在于供應(yīng)商只參與到OpenFlow部署的前期階段，所以無法確保與其他供應(yīng)商產(chǎn)品的互操作性。
缺乏互操作性的例子可以從下圖中看到：上文中提到的向北的接口并非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。所以寫應(yīng)用與控制器溝通的任何公司或供應(yīng)商都不得不確保自己的應(yīng)用適用于多個控制器供應(yīng)商的API。注意，ONF最近發(fā)布的一個創(chuàng)新性計劃可以讓應(yīng)用供應(yīng)商更方便地使用各種API。
其他可能出現(xiàn)的負(fù)面影響包括公司可能重新搭建網(wǎng)絡(luò)來整合基于控制器的系統(tǒng)。盡管如此，從調(diào)查中可以看出這并非一個很明顯的障礙。對于那些計劃在生產(chǎn)過程中使用SDN的公司而言，有88%都愿意為SDN而做出大的變動。
雖然ONF是最常與SDN產(chǎn)生關(guān)聯(lián)的，但還有另外兩種SDN。其中第二種也是將控制和轉(zhuǎn)發(fā)面板分開，只不過是利用虛擬機，如思科Nexus 1000v，VMware DVS或IBM DVS 5000v。在此方法中，虛擬交換機就像是一個虛擬機之外的設(shè)備所支配的轉(zhuǎn)發(fā)引擎。這一功能是現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(如使用GRE的Virtual Extensible LAN或Network Virtualization)頂層網(wǎng)絡(luò)的一部分。
此方法或許對思科和VMware的現(xiàn)有客戶相對比較有吸引力。不過，它僅可用于基于hypervisor的虛擬交換機，而不適合物理交換機。此外，它還支持剛出現(xiàn)不久的VXLAN和NVGRE功能。
第三種方法則通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的API使用直接的編程接口，這些設(shè)備都可以在OSI定義的網(wǎng)絡(luò)堆棧的Layers 2層操作。在這種情況下，控制和轉(zhuǎn)發(fā)面板沒有被分開，但控制面板也不是中心。
許多網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商，包括思科，都在采用這一方法。今年夏天，思科稱作為其SDN的一部分，將為多個思科平臺提供API，包括IOS，IOS XR，IOS XE和NX-OS操作系統(tǒng)。思科稱這樣可以把軟件應(yīng)用緊密結(jié)合，為網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)提供更好的控制。
與思科一道，Arista，Extreme Networks和瞻博網(wǎng)絡(luò)都通過API為其平臺提供了直接訪問。
這樣做的好處是可以在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上有詳細(xì)的訪問和控制。還可以避免與OpenFlow協(xié)議有關(guān)的互操作性缺陷。因為這種方法不依賴于集中式控制器，它還避免了能夠與基于控制器的架構(gòu)相關(guān)的可用性和安全問題。
至于負(fù)面影響，這種方法是供應(yīng)商指定型。在有多個供應(yīng)商的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，這種方法可能導(dǎo)致操縱者不得不在設(shè)備供應(yīng)商的基礎(chǔ)上設(shè)置不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備控制級別。
IT團隊不想部署SDN的原因只是因為不想改變網(wǎng)絡(luò)。他們想要的是解決一個或更多的問題，然后找到新方法增加業(yè)務(wù)價值。
換言之，如果可以為IT架構(gòu)和操作帶來可測量和其他顯著改進，他們才會部署SDN。
在計劃部署SDN中，有三分之二的人認(rèn)為這種預(yù)期的改進反映在IT企業(yè)用來銷售SDN的常見好處中：一個更有效和更靈活的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)傳輸速度得到改善。只有一半的人提到了硬件成本方面的節(jié)省，這一點反映了SDN在提供價優(yōu)網(wǎng)絡(luò)的不確定。
成本節(jié)省不簡單
通過基于控制器的SDN模式節(jié)約成本的方法還不明朗。IT團隊期望節(jié)約成本的地方主要是因為傻瓜式交換機會比傳統(tǒng)交換機要便宜。但是在目前的市場狀態(tài)下，SDN的開發(fā)至少無法在未來兩年實現(xiàn)傻瓜式交換機和路由器。因為這需要新一代的芯片來創(chuàng)建全能型，高可擴展的OpenFlow設(shè)備。
即便有了全能型OpenFlow設(shè)備，大部分IT企業(yè)都愿意再觀望一下，而且大部分企業(yè)只愿意在部分架構(gòu)中做嘗試。因為IT企業(yè)很少一次性完成整個架構(gòu)的替換，特別是對于新的技術(shù)嘗試。
商業(yè)交換機節(jié)約的成本很可能被集中式控制器的成本抵消。事實上，當(dāng)我們問及受訪者對于2015年SDN對交換機和路由器市場有何影響時，他們的第二大反應(yīng)就是成本會轉(zhuǎn)嫁到控制器和軟件上面。
此外，有些IT企業(yè)還愿意以混合模式采用SDN，在這種模式下，一些控制面板的功能會比較集中，而且剩下的功能會在交換機中分布。取決于控制功能的集中程度，這種情況不會導(dǎo)致交換機的功能顯著減少;事實上，這種情況可能導(dǎo)致交換機需要更多功能來控制為SDN網(wǎng)絡(luò)寫的新應(yīng)用。
正對SDN進行評估的IT企業(yè)需要了解其可用性，以及自己所評估的SDN設(shè)計的可擴展性。
通過控制器實現(xiàn)SDN的顧慮之一在于其可用性;也就是，如果中央控制器出現(xiàn)故障會發(fā)生什么?另一個則是可擴展性，也就是，一個控制器支持多少數(shù)據(jù)包，調(diào)用創(chuàng)建，進程或數(shù)據(jù)流。為了解決這些疑問，一些供應(yīng)商，包括Big Switch，NEC和Vello都贊成將控制器集中。雖然這種方法可以減少可用性和可擴展性方面的顧慮，但如果網(wǎng)絡(luò)要素?zé)o法與集中式控制器集群交流，它仍然無法解決問題。解決的方法是在控制器和每個交換機之間部署一個冗余連接。
另一個限制SDN部署的原因是沒有廣泛認(rèn)同網(wǎng)絡(luò)模式來規(guī)定SDN和OpenFlow網(wǎng)絡(luò)如何與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)管理平臺和糾錯工具對接。正在評估SDN的IT企業(yè)需要制定計劃來管理網(wǎng)絡(luò)和解決問題。
我們讓此次調(diào)查的受訪者指出公司在未來兩年接受SDN的主要阻礙因素。他們反饋的答案中，排名前三的答案反映了新興技術(shù)市場的典型特點：產(chǎn)品不成熟，概念不清。排名第一的原因則是當(dāng)前產(chǎn)品不夠成熟。
而排名第二的原因是供應(yīng)商的策略模糊，缺乏明確定義。這種概念模糊的情況也是可以理解的：正如我們在上文所烈出來的一樣，至少有三種可行的方法來實現(xiàn)SDN。
互操作性也是人們顧慮的一個方面。目前，任何試圖用一個SDN控制器連接三到四個供應(yīng)商的OpenFlow交換機的IT企業(yè)要么會以失敗告終，要么需要耗費大量時間和資源與供應(yīng)商的設(shè)備周旋，因為OpenFlow協(xié)議仍然還太新了。
有這么多的不足存在，IT企業(yè)或許會更愿意持觀望態(tài)度看SDN究竟如何發(fā)展。但是供應(yīng)商也并非守株待兔。他們正試圖用最符合自己利益的方式定義SDN。
實現(xiàn)SDN的方法各種各樣，且彼此有著顯著差異，所以IT企業(yè)必須花心思確定哪種方法最有益。事實上，SDN有潛力可以讓你的下一代網(wǎng)絡(luò)更靈活，更自動化且更易于管理。這些都值得你在上面花心思。
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