曾杰麟

【摘要】 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，云業(yè)務(wù)技術(shù)越來(lái)越成熟，云數(shù)據(jù)中心的結(jié)構(gòu)也隨著新技術(shù)的發(fā)展得到了很大的發(fā)展。就目前的情況來(lái)看，SDN和NFV是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的主要趨勢(shì)，其也會(huì)被廣泛應(yīng)用，成為未來(lái)發(fā)展的主要技術(shù)支柱。但是如今SDN和NFV還處于發(fā)展階段，因此在實(shí)際應(yīng)用中還需要不斷加強(qiáng)對(duì)其的研究，從而能夠進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)效益?；诖吮疚姆治隽薔FV和SDN在云數(shù)據(jù)中心的協(xié)同部署，為數(shù)據(jù)中心云化提供方案依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】 NFV SDN 云數(shù)據(jù)中心 協(xié)同部署 應(yīng)用

一、概述

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入我們的生活中，“互聯(lián)網(wǎng)+”以及大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)已經(jīng)逐漸的被應(yīng)用，以云計(jì)算和虛擬化技術(shù)為基礎(chǔ)的云數(shù)據(jù)中心悄然崛起。就目前的情況來(lái)看，用戶類型、業(yè)務(wù)平臺(tái)等方面對(duì)于云數(shù)據(jù)的要求也是不同的，對(duì)于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)資源存在很多不足，其不能進(jìn)行靈活的調(diào)整，因此相關(guān)人員加強(qiáng)了這方面的研究，通過(guò)NFV（Network Function Virtualization，網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化）和 SDN（Software Defined Network，軟件定義網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)的協(xié)同部署有效的解決了這些問(wèn)題。

NFV主要是使用統(tǒng)一的虛擬化軟硬件平臺(tái)進(jìn)行軟件的相關(guān)功能的解藕，從而進(jìn)一步提高了網(wǎng)絡(luò)的靈活度，更好的保障了設(shè)備的使用效率。目前其主要是密集 CPU，其主要是針對(duì)要求不高的區(qū)域，例如和NAT（Network Address Translation，網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換）等。SDN主要是針對(duì)軟件實(shí)現(xiàn)集中控制，主要的目標(biāo)是進(jìn)行整個(gè)過(guò)程的控制盒轉(zhuǎn)發(fā)，進(jìn)一步放寬網(wǎng)絡(luò)的靈活性，其主要的作用是能夠更好的進(jìn)一步資源的有效提升，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新目的。

二、NFV和 SDN 的聯(lián)系

就目前的網(wǎng)絡(luò)組成情況來(lái)看，網(wǎng)絡(luò)主要分為了2個(gè)部分，即功能節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)連接，網(wǎng)絡(luò)功能節(jié)點(diǎn)主要的作用是有效的處理相關(guān)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)連接主要是有效的將各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接。因此對(duì)于NFV主要是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的虛擬化實(shí)現(xiàn)，而SDN主要是起到連接調(diào)節(jié)的作用。

對(duì)于這兩者是存在一定的差異的，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)功能的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)NFV實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)連接主要是使用傳統(tǒng)的方法，通過(guò)路由等進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)連接過(guò)程是由SDN 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，其主要是通過(guò)傳統(tǒng)硬件達(dá)到目的。當(dāng)對(duì)兩者進(jìn)行結(jié)合的時(shí)候能夠最大程度發(fā)揮其功效，主要是：NFV能夠通過(guò)x86通用硬件進(jìn)行各個(gè)資源的提供和轉(zhuǎn)發(fā)，如果是使用VM（Virtual Machine，虛擬機(jī)）進(jìn)行控制器和虛擬器的控制的時(shí)候也能夠達(dá)到其功效。

而使用SDN技術(shù)主要是拆分網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，從而分離轉(zhuǎn)發(fā)功能和業(yè)務(wù)功能，對(duì)于業(yè)務(wù)功能主要是使用NFV進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，對(duì)于其中的負(fù)載均衡器設(shè)備能夠進(jìn)行各個(gè)功能的轉(zhuǎn)發(fā)和卸載，從而能夠達(dá)到其母的。

三、NFV和SDN在云數(shù)據(jù)中心的協(xié)同部署

NFV 有不同的部署形式，SDN 和 NFV協(xié)同新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)目前主要有2種形態(tài)，即：

第一種形態(tài)，如圖1所示，NFV旁掛在VxLAN硬件網(wǎng)關(guān)上，其主要的位置是在云數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)處，其運(yùn)行環(huán)境要求也比較低，保證是傳統(tǒng)的環(huán)境就可以。在這個(gè)結(jié)果中，VxLAN 硬件網(wǎng)關(guān)和vSwitch是需要在特點(diǎn)的環(huán)境中，即Overlay 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，然后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整和優(yōu)化。例如對(duì)于用戶的東西流量，不同的物理服務(wù)器所構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)也是不一樣的，其主要是在vSwitch 的情況下進(jìn)行，而對(duì)于南北流量，也就是訪問(wèn)公網(wǎng)的流量，其服務(wù)器的構(gòu)建是依靠vSwitch和VxLAN 所實(shí)現(xiàn)。NFV 主要是在 Overlay 網(wǎng)絡(luò)外，因此之間所存在的流量和南北流量模式一致。

也就是虛擬機(jī)至NFV 的流量丟失需要轉(zhuǎn)移到核心交換設(shè)備中，從而能夠達(dá)到其目的。

第二種形態(tài)，如圖2所示，NFV 分布式部署主要是在云數(shù)據(jù)中的虛擬機(jī)上，其所需要的環(huán)境是在VxLAN 中。在這個(gè)結(jié)構(gòu)中主要的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境構(gòu)件是通過(guò)VxLAN 硬件網(wǎng)關(guān)、vSwitch和 NFV設(shè)備共同實(shí)現(xiàn)的。[2]

用戶的東西和南北流量與第一種一樣。而對(duì)于用戶虛擬方向主要是和東西流量模式一致，其主要是在物理服務(wù)器上建立。NFV流量進(jìn)行數(shù)據(jù)交互過(guò)程都是直接進(jìn)行的，不需要進(jìn)行轉(zhuǎn)移。

在云數(shù)據(jù)中可以進(jìn)行NFV和SDN的協(xié)同，從而達(dá)到最好的目的，但是在整個(gè)過(guò)程中需要充分的考慮兩者之間的管理信息，因此需要引起重視。如果在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中使用NFV設(shè)備進(jìn)行整體的部署，其主要的環(huán)境是VLAN中，然后之間進(jìn)行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信工作。

如果是在Overlay網(wǎng)絡(luò)中，其主要運(yùn)行的過(guò)程就需要在Overlay網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，其業(yè)務(wù)和管理口均通過(guò)其所在的服務(wù)器上vSwitch進(jìn)行的VxLAN數(shù)據(jù)封裝，但是整個(gè)過(guò)程是不能直接進(jìn)行通信的。對(duì)于這種現(xiàn)象，就需要引入一個(gè)VxLAN硬件網(wǎng)關(guān)在SDN和NFV的管理鏈路中，同時(shí)完成相應(yīng)的封裝和解封裝工作[3]。

另外，NFV是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中比較特殊的形態(tài)，因此也需要遵循相應(yīng)的要求，通常情況下為了達(dá)到可用狀態(tài)，會(huì)選擇保活、MAD（Multi-Active Detection，多活檢測(cè)）等機(jī)制進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，從而能夠達(dá)到靈活拓展的目的。就目前的情況來(lái)看，NFV設(shè)備具有自身的?；顧C(jī)制，如果其中出現(xiàn)了問(wèn)題，設(shè)備能自動(dòng)的進(jìn)行升級(jí)，從而成為主設(shè)備。在整個(gè)過(guò)程中有效的結(jié)合MAD具有非常重要的意義，能夠有效的防止發(fā)生腦裂，提高其實(shí)用性。需要注意的是在進(jìn)行部署的時(shí)候需要加強(qiáng)業(yè)務(wù)接口和管理接口的監(jiān)控，如果接口出現(xiàn)問(wèn)題，需要及時(shí)進(jìn)行控制。

四、結(jié)語(yǔ)

云數(shù)據(jù)中心以靈活產(chǎn)品形態(tài)和可擴(kuò)展的能力，在業(yè)界各領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)在，云計(jì)算技術(shù)不斷的被推廣，其應(yīng)用指數(shù)不斷增加。通過(guò)SDN和NFV的協(xié)同部署來(lái)實(shí)現(xiàn)云數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)改造具有非常重要的意義，需要我們重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)其的研究。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]李晨， 段曉東， 黃璐. 基于SDN和NFV的云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)服務(wù)[J]. 電信網(wǎng)技術(shù)， 2014（6）：1-5.

[2]張?jiān)品?鄭直. SDN與NFV在云計(jì)算IDC中的應(yīng)用[J]. 電信快報(bào)， 2014（8）：21-24.

[3]楊雄. 談數(shù)據(jù)中心SDN和NFV技術(shù)關(guān)系[J]. 計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)， 2014（19）：48-49.endprint