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SDN网络技术解读

时间:2020-07-05 08:08 发布:http://www.vecloud.com 阅读量:439

  SDN是怎么产生的呢?前面介绍了传统广域网历史,今天解读下SDN。

  

  2010~2013是早期的SDN技术。

  

  SDN的概念不得不提起Nick Mckeown,而大多数人并不知道这个概念的演进过程。最早Mckeown在1995年的论文《Fast Swtiched Backplane for a Gigabit Switched Router》设计了基于crossbar的交换矩阵,也就是Cisco GSR12000系列路由器的原型,后期Mckeown教授又提出了《Optics inside routers》即使用LB-BvN架构和MEMS构建一个分布式架构,大量的线卡和一个全光交换机的矩阵互联,但是当年商业化的产品由于MEMS不成熟,切换时间过长等限制,逐渐出现了基于Benes或者CLOS架构的多机框分布式集群,也就是思科的CRS-1和Juniper的TX-Matrix。但是在Cisco这些平台上也出现了一种叫PAL平台抽像层的结构和所谓的forwarding manager的软件架构, 这些便是SDN的雏形,软件上通过PAL层将分布式的线卡和控制面建立连接。OpenFlow也便是基于这种考量诞生的。例如当年IOS XR对外宣布的软件架构,大家可以看到有一个清晰的统一的Forwarding层的存在。

  

  但是OpenFlow和其控制器OpenDayLight并不是SDN的全部,这段时间伴随着数据中心虚拟化,短暂的出现了OTV/Trill等技术,但随着VXLAN技术逐渐登场,这些都逐渐的淡出了人们的视线。

  

  2.2 2013~2016 Network Overlay

  

  随着思科推出Nexus9000交换机和大量的基于VXLAN的白牌交换机的诞生,网络正式进入了Overlay的时代,而伴随着EPG等概念的引入,微分段(Microsegmentation)策略也逐渐被广为人知,下图是那个年代人人都要讲的PPT。

  

  Overlay资源标记/定位/路由和控制便成为各个厂商争论的焦点,伴随着数据中心厂商发布完全VXLAN+BGP-EVPN解决方案,企业网交换机和无线(WLAN)厂商通过收购整合发布基于园区网的虚拟化方案,SDN在园区和数据中心的争议和竞争便告一段落了。

  

  这个时候也伴随着虚拟化和公有云云计算的加速发展以及3G/4G的蓬勃发展,广域网成了各个厂家的必争之地,大量的厂商开始进入SDWAN的竞争,安全厂商把防火墙加VPN加集中网管称为SDWAN,流控和应用交付厂商把流控设备和广域网加速产品加VPN加集中控制器成为SDWAN,传统的路由器厂商把MPLS扩展加上流量工程也叫SDWAN,互联网和云计算厂商随便找华强北生产点OpenWRT的盒子能够连上云也叫SDWAN。如此纷争的年代,或许我们应该单独的拿出一章来娓娓道来。

  

  2.3 2016~Now,Host Overlay & SmartNIC & P4

  

  随着云计算的快速发展,容器和ServiceMesh等技术的出现,伴随着DPDK和VPP等技术的出现,大量的基于软件转发的NFV平台构建起了所谓的Host Overlay网络。HostOverlay的出现极大的丰富了网络的应用,而“软件定义”这词也逐渐渗透到了存储构成了超融合等技术。

  

  任何技术的快速发展都会面临新的挑战,瓶颈来自于两个方面,一方面是Host Overlay过度的使用CPU和内存资源,对于大量成本敏感的云计算厂商而言需要使用某种新的技术来降低成本。另一方面是伴随着AI和软件定义存储的技术,同时存储也伴随着NVMe SSD的发展I/O响应越来越快,最后网络成本了整个链条上最慢的一环,部分激进的厂商开始抛弃以太网转而使用IB,另一部分厂商则开始了主机上ROCE的部署。 这一段时间,伴随着AWS收购Annapurna和微软Azure开始采用FPGA网卡,正式进入了一个Host Overlay的时代, 原有虚拟交换机的路由/ACL过滤/计费/VTEP/LB等功能逐渐从CPU转移到网卡上。

  

  而商业化的实现呢也伴随着P4lang的出现实现了较为统一的dataplane描述语言,基于P4的Barefoot交换芯片和Pensando的智能网卡,加上Intel和Xilinx对P4-FPGA的支持, 智能网卡逐渐从云计算提供商开始进入商业市场。

  

  目前SDN技术被方法应用与IDC互联和MPLS VPN骨干建设中,如果你对此感兴趣,也可联系我们技术。

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