基于SDN技术的虚拟数据中心网络故障定位技术研究与系统设计.pdfVIP

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高陆云

江苏省通信管理局

摘要：网络云化后给SDN(软件定义网络）虚拟化数据中心的网络故障定位带来诸多新的挑战，本文在

分析SDN技术及其在数据中心应用的基础上，探讨了虚拟数据中心运维故障定位技术，提出了网

络故障定位技术的新思考和系统设计方案，实践证明能够显著提高网络故障定位效率，减少人力

资源投人。

关键词：云化数据中心；软件定义网络；虚拟数据中心；故障定位；运维

〇引言1基于SDN技术的云平台、虚拟化数

据中心

随着云计算技术的不断发展，无论是Openstack、

Cloudstack等原生态开源云计算平台，还是VMWareCloud等1.1SDN体系架构介绍

非开源云平台，亦或是基于开源云平台开发的适应各种特定场2008年，美国斯坦福大学提出了OpenFlow技术，并以

景需要的云平台，不断被应用到当前数据中心的建设方案中。此技术为基础，实现了SDN控制转发分离架构（见图1)。

传统数据中心以设备为中心，存在将IT技术与业务分离看待、OpenFlow技术以流表达方式抽象了数据平面转发行为，并

无弹性、不灵活等缺点，已经无法满足日益复杂的业务需要。作为SDN体系中数据平面与控制平面之间通信接口的标准。

而云计算将整个IT体系架构从底层的基础设施、应用开发和OpenFlow协议使得设备内OpenFlow通道与外部控制器之间

平台，到业务软件均作为一种服务，弹性按需交付。云计算互通。

的多租户（Mutitenancy)概念要求不同租户间网络隔离，形

VDC

成虚拟数据中心（),极大地满足了数据中心运营商的控制器

现实需要，VDC已成为当前数据中心的主要建设形式。

此外，与传统数据中心不同，通信服务正向着宽带化、OpenFlow协议

融合化、智能化和云化的方向发展。传统数据中心在架构上控

制与转发不分离，控制功能与转发功能集中在同一网络设备OpenFlow通道组表

中，整个网络是固定、不便于调整、无法集中控制的。而软件

定义网络(SDN將控制与转发分离.控制功能集中到控制器上，

网络设备瘦身为转发设备，这种架构正在驱动网络和信息服务

流表流表

基础设施新一轮的变革。数据中心集中网络管理的现实需要，

更使得SDN技术在VDC建设中得以广泛使用。

因此，基于SDN技术的云平台虚拟数据中心方案逐渐成图1OpenFlow基本架构

为一种较为常见的数据中心建设方案。新技术的不断涌人和2012年，ONF(开放网络基金会）在软件定义网络的白

TCT

发展，特别是云架构的普遍使用，加上虚拟化对传统丨和皮书中首次提出了软件定义网络的体系框架（见图2):基础

的影响，给运维故障定位带来了新的挑战。设施层、控制层、应用层。其中控制层是核心，由SDN控制

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2020.12

OpenFlow)交互，控制层与应用层

设备组成，应用层由业务应用组成。控制层与基础设施