2014年9月18日,第六屆中國系統架構師大會繼續在北京舉行。在18日下午專場六演講環節中,騰訊T4專家工程師邵華帶來了題為《SDN構建數據中心網絡》的主旨演講,邵華提到,“騰訊在使用SDN構建數據中心網絡方面進行了諸多嘗試,SDN功能在2014年初功能開發完成后,已經在生產網絡上試運行,在高可靠、高性能和客運為方面發揮關鍵作用。”
在邵華的講解中分享了很多干活,比如在云網絡業務完全由軟件實現,網絡設備回歸數據轉發,控制器提供流的可控與可視化,以及騰訊在努力推動開放性方面的努力。截取關鍵與大家分享。
網絡帶來的羈絆
1.計算虛擬化激發了網絡虛擬化必須做出快速適應和變化,因為提出了很多的要求,比如業務靈活擴展、網絡快速調整、網絡屬性自由遷移,網絡與計算的對等延伸等等。
2.騰訊內部云化的高速發展給網絡提出了更高的要求,涉及私有云比如游戲業務,公有云服務方面的主機出租和VPC,業務特點不同,對網絡的需求也不同,直接看對比。
云數據中心 |
業務特點 |
網絡需求 |
私有云 |
故障快速恢復、資源大范圍靈活調度。 |
大二層網絡,IP地址不變 |
公有云-主機出租 |
資源復用、隔離。 |
同上,QoS、安全隔離 |
公有云-VPC |
服務定制化。 |
同上,用戶自定義,高度靈活性,自動化 |
3.網絡就像鎖鏈制約著數據中心的云化進程,虛擬機和客戶業務仍然受被物理服務器和物理網絡拓撲束縛,如虛擬機無法跨網移動,無法高度共享;VLAN只能提供有線的租戶隔離能力,缺乏可編程的靈活網絡控制能力。
騰訊內部的嘗試
1.騰訊在網絡虛擬化進行了諸多嘗試,如在傳統網絡方式,采用新的網絡功能和特性,提供網絡大二層,來支持計算資源的大范圍調度和遷移。如IRF、TRILL、vPC等等。
2.面對復雜的云網絡業務如何解決?如使用vPC后,變更物理網絡很負載,傳統網絡還是難于響應網絡虛擬化服務,在傳統交換機網絡OS上管理平面和控制平面有千萬行的代碼,轉發硬件芯片有上10億的Gates,許多用不上,而且研發周期從標準確定到實現功能周期長。
SDN構建數據中心網絡的現在和未來
1.SDN要實現復雜的云網絡業務由軟件實現,網絡設備回歸數據轉發,集中的控制器提供流可控與可視化,還有足夠的開放性。
▲騰訊SDN數據中心整體架構,集中控制器進行控制,VXLAN+Service Chain,負責串接和虛擬網絡與物理網絡的解耦。
▲Overlay提供可擴展虛擬大二層網絡,實現虛擬機二層通信,Qos保障,二層隔離,東西向的三層流實現在虛擬交換上,流的轉發利用控制器openflow協議進行控制。
▲Service Chain提供靈活L3-L7能力,所有L2-L7層業務都通過軟件處理,物理設備不感知。
▲NFV提供靈活可擴展的L4-L7的網絡功能池化,如虛擬防火墻,虛擬負載均衡,虛擬VPN等。
2.SDN上線運營后實現了高可靠性,如分布式控制器,雙平面動態接入,故障自動倒換,控制器重分配;高性能:如控制器性能、虛擬交換性能;可運維,如虛擬與物理一體化,故障快速定位,故障快速恢復。目前做到了網絡虛擬化完全做到服務器軟件實現,實現openflow控制。物理網絡能做到高密端口、高速轉發、低成本、網絡可是和流量可控。
3.未來騰訊對數據中心物理網絡的SDN實現物理網絡集中控制,簡化物理網絡設備,推動網絡開放。
▲集中控制器通過openflow來控制核心交換機和接入交換機,提供路徑可視&可控
▲針對物理數據中心做了路徑算法的改造,改造SPF算法,在生產環境提升可用性,如避免路由重新計算,路徑重新批量下發,大范圍減少流量表項的下發規模。
▲簡化后的物理網絡設備,將網絡設備上傳統的網絡OS和協議抽到了控制器,按照騰訊數據中心的需求,交換機表項十分簡單,為推動網絡開放提供了可能性。