基于SDN的数据中心网络技术研究.pdfVIP

Research Development 研究与开发 基于SDN的数据中心网络技术研究 殷 波 张云勇 王志军 房秉毅 冯伟斌 中国联通研究院 北京 100032 摘　要 随着云计算数据中心规模的扩大，虚拟化技术的成熟应用保证了计算能力、存储能力的自动伸缩，然而 仍然采用传统网络技术，虚拟化程度严重不足，网络能力逐渐成为制约云计算灵活提供资源的瓶颈。SDN(Software Defined Network，软件定义网络)实现了控制与转发的分离，有效解决了网络资源的灵活配置问题。文章对现有SDN 技术进行研究，重点分析基于SDN的数据中心网络技术，详细阐述SDN架构，并对控制器和转发设备进行分析说明， 对理解基于SDN的数据中心网络具有借鉴意义，对SDN在数据中心落地提供了技术依据。其引入有效解决了数据中心 的海量数据多路径转发、虚拟机智能迁移等网络问题，实现了对网络流量的智能规划。 关键词 软件定义网络; 数据中心; 网络技术; 数据平面；控制器 数据中心网络中 就可以对网络进行端到端虚拟路径的 ， 引言 可编程操作，中央控制器可以将多台核心设备聚合在一 随着云计算技术的大规模应用 传统数据中心网络 起进行高速背板转发。在未来，SDN网络将能够基于 ， 不能很好地满足现有网络的需求 新应用的发展对传统 实时分析和数据统计得到的网络利用率对数据中心网络 。 网络提出更高效集中的网络管理需求 高效灵活的组网 流量的转发过程进行智能决策。 、 [2] 需求 虚拟机的部署和迁移也需要网络更加灵活 并且 引入SDN技术 后，SDN控制逻辑集中的特点可充 ， ， 分满足网络集中自动化管理 多路径转发 绿色节能等 网络要能支撑虚拟机多租户业务。简言之，数据中心网 、 、 络SDN(Software defined network ，软件定义网络)化的 方面的要求；SDN网络能力开放化和虚拟化可充分满 需求主要表现在海量的虚拟租户 多路径转发 VM(虚 足数据中心能力开放、V M的智能部署和迁移、海量虚 、 、 拟租户的需求 数据中心的建设和维护一般统一由数据 拟机)的智能部署和迁移、网络集中自动化管理、绿色 。 节能 数据中心能力开放等几个方面[1] 。 中心运营商或ICP/ ISP维护，具有相对的封闭性，可统 、 数据中心之间互联的网络具有流量大、突发性强、 一规划、部署和升级改造，SDN在其中部署的可行性 周期性强等特点，需要网络具备多路径转发与负载均 高。引入SDN的网络可通过部署统一的控制器来收集 各数据中心之间的流量需求 从而进行统一的计算和调 衡、网络带宽按需提供、绿色节能、集中管理和控制的 ， 度 实施带宽的灵活按需分配 最大程度优化网络 提 能力 数据中心间的网络流量倾向按照固定路径经多跳