SNMP
SNMP(Simple Network Management Protocol)簡單網絡管理協議是應用最為普遍,也是最古老的一種網管技術。一個網絡管理系統是由一組網絡管理的標準組成,包含被管代理、網絡管理工作站、簡單網絡管理協議SNMP和網絡管理信息庫MIB,其中SNMP定義了網絡管理站與被管代理間的通信方法,SNMP主要用于對網絡資源的管理。通過SNMP協議,獲取物理網絡設備的各種資源信息,比如:設備狀態、鏈路、告警和性能數據。SNMP分為公有MIB庫和私有MIB庫兩大部分,公有MIB節點是所有網絡設備都會遵守和實現的標準協議,私有MIB節點則是特定設備內部的自我實現,具有排它性,只有用對應設備的私有MIB才可以訪問。SNMP開發于上世紀九十年代,經歷了三個大的版本變化,不斷在進行技術標準的完善。目前面向數據中心IP網絡的管理軟件絕大多數都以SNMP協議作為與被管對象通信的接口,是在數據中心里應用最為廣泛的網管技術,也是最簡單的一種網管技術。
NETCONF
SNMP雖好,但側重的是網絡監控的“監”,對數據中心網絡的運行狀態進行管理,如今的網絡對網管有更高的要求,更加強調監控的“控”,將網絡控制權從網絡設備上分離出來,集中起來控制,這就是經常提到的設備管理和轉發分離的技術。新型的網絡管理協議NETCONF應運而生,NETCONF采用XML作為配置數據和協議消息內容的數據編碼方式,采用基于TCP的SSHV2進行傳送,以簡單的遠程過程調用方式實現操作和控制。NETCONF在2006年在IETF成為標準,在2011年又通過RFC6241、RFC6242更新了NETCONF標準。NETCONF協議主要用于對網絡業務的配置和查詢,通過NEFCONF協議可以向設備下發配置命令,比如:設備添加到Controller后,會通過NETCONF協議自動下發OpenFlow和sFlow協議的配置,用戶在云管理平臺或者Controller上進行的網絡業務的配置和查詢,通過NETCONF協議進行。XML可以表達復雜的、具有內在邏輯關系的、模型化的管理對象,大大提高了操作效率和對象標準化,除了XML,XSD、Xpath、SOAP、XSLT等都可以應用到NETCONF協議中。NETCONF由應用協議層、RPC層、操作層、內容層組成,仍在不斷進行完善與發展,在一些云數據中心的管理平臺上,已經陸續開始部署NETCONF技術,通過部署NETCONF可以實現網絡的自動化管理。
OpenFlow
NETCONF協議可以說是SNMP的高級版,但也僅限于是一種配置協議,而OpenFlow就完全不同了。OpenFlow是一種交換技術,使用OpenFlow協議建立軟件定義網絡,可以將網絡作為一個整體而不是無數的獨立設備進行管理。OpenFlow是一種新型網絡協議,起源于斯坦福大學的Clean Slate項目組。OpenFlow的思路很簡單,網絡設備維護一個或者若干個流表,并且數據流只按照這些流表進行轉發。流表本身的生成、維護完全由外置的控制器來管理。OpenFlow是SDN中的重要協議,是控制面和轉發面的通信通道,主要用于設備向Controller上報報文(網絡路徑探測中的Packet out報文),Controller處理完畢后,再向網絡設備下發報文(網絡路徑探測中的packet in報文)。OpenFlow的出現一下子將數據中心網絡帶進了“智能化”時代, 成為了當前最熱門的網管技術,從2009年發布OpenFlow 1.0版本之后,不斷地進行技術更新,如今進行成為新建數據中心網絡的必備技術之一,是未來網絡管理的主要發展方向。OpenFlow網絡由OpenFlow交換機、網絡虛擬化層和控制器三部分組成,OpenFlow交換機進行數據層的轉發,虛擬化層對網絡設備進行虛擬化,控制器對網絡進行集中控制,實現控制層的功能。OpenFlow是將網絡的轉發層與控制層完全分離,控制層集中到控制器,控制器通過OpenFlow協議下發流表到網絡設備上,由網絡設備完成數據轉發。NETCONF協議通過一組可選性能適用于任何設備架構,開發人員可以創建額外“特性”,因此NETCONF設備可以包含專有功能。反觀,OpenFlow擁有特定設備體系結構,OpenFlow設備必須以一個標準的架構建立,沒有專有功能,以確保廠商能夠開發依附OpenFlow標準的白盒交換機,這些商品設備一經投入使用將大大降低網絡成本。
從SNMP到NETCONF,再到OpenFlow,網管技術越來越復雜,網管技術也變得越來越強大,這些新的網管技術可以滿足數據中心云上管理的需要。當然,這三者也不是完全的替代關系,不少的數據中心依然可以采用既使用SNMP,也部署NETCONF的方式,用SNMP進行網絡監控,用NETCONF做網絡配置,甚至可以通過SNMP發現網絡異常時,通過NETCONF進行配置回滾,自動修復網絡故障。同樣,即使在全OpenFlow的網絡環境中,依然可以使用NETCONF進行一些配置管理,在相當長的一段時間里,三種技術各有各的長處,會長期并存,都不會很快消失。在一個數據中心里,也可能部署兩種以上的網管技術,以便對網絡進行更好的綜合管理。做好數據中心的網管,可以大大提升整個數據中心的工作效率、管理層次與維護水平,對網絡的安全高效運轉提供保證。