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          構(gòu)建5G網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù):SDN與NFV的區(qū)別與聯(lián)系

          作者: 時間:2018-08-01 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201808/384829.htm

          經(jīng)常聽到網(wǎng)絡(luò)運營商和設(shè)備商提到,稱其為構(gòu)建未來網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)。那么這兩種技術(shù)究竟是什么,又有什么區(qū)別與聯(lián)系呢?

          是什么?

          ,即軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Network),是一種新型網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新架構(gòu),是網(wǎng)絡(luò)虛擬化的一種實現(xiàn)方式,其核心思想是將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制面與數(shù)據(jù)面分離開來,從而實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)流量的靈活控制,使網(wǎng)絡(luò)變得更加智能。

          SDN起源于高校的研究項目。2006年,美國GENI項目資助的斯坦福大學Clean Slate課題,斯坦福大學Nick McKeown教授為首的研究團隊提出了OpenFlow 的概念。OpenFlow協(xié)議使控制平面和數(shù)據(jù)平面的接口標準化,為網(wǎng)絡(luò)帶來了可編程的特性。在此基礎(chǔ)上,Nick McKeown教授及其團隊進一步提出了SDN的概念。

          早期的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議研究一般利用一些網(wǎng)絡(luò)模擬器來模擬真實的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,但研究者們?nèi)匀幌M谡鎸嵉木W(wǎng)絡(luò)環(huán)境中測試正處于研究階段的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和算法。最初研究Openflow協(xié)議的目的就是為新協(xié)議和新算法提供一個試驗平臺。在校園網(wǎng)內(nèi)部署Openflow網(wǎng)絡(luò)試驗平臺,更接近于真實網(wǎng)絡(luò)的復雜度。

          隨后研究者們意識到基于Openflow的SDN技術(shù)不僅可以用于研究,在實際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中部署,可以讓網(wǎng)絡(luò)控制更加靈活。尤其是在數(shù)據(jù)中心部署,可以實現(xiàn)路徑優(yōu)化,避免數(shù)據(jù)擁塞。隨著云計算的發(fā)展,數(shù)據(jù)中心的規(guī)模也越來越大,SDN技術(shù)可以發(fā)揮越來越大的作用。

          SDN的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu):控制平面與數(shù)據(jù)平面分離

          SDN的控制面和數(shù)據(jù)面分離以后有什么好處呢?最大的好處就是可編程。

          原來的各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都是固化在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備里面,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能由其內(nèi)部程序以及配置決定,可以說功能是死的,無法根據(jù)流量變化動態(tài)調(diào)整。如果要改變的話,必須重新配置或部署網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

          分離以后,網(wǎng)絡(luò)管理者可以在SDN控制器的A-CPI接口上開發(fā)應(yīng)用軟件,結(jié)合流量監(jiān)控,動態(tài)調(diào)整SDN控制器的路由協(xié)議,從而影響數(shù)據(jù)平面中的網(wǎng)元(Openflow交換機)對流量的轉(zhuǎn)發(fā)控制,這樣網(wǎng)絡(luò)由死的變成活的了。

          另外還有一個好處,就是傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議,是由網(wǎng)絡(luò)上所有的路由器組成的一個分布式系統(tǒng),也就是說帶寬資源調(diào)度是分布式的,難免存在分配不合適,出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞。有了SDN控制器,相當于把原來分布在各個路由器上的流控功能給集中了,可以更有效地進行資源分配。

          SDN還可以與云計算相結(jié)合,比如SDN控制器以及上面的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件,都可以運行在云計算的虛擬機上面。

          是什么?

          ,即網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化,Network Function Virtualization。通過使用x86等通用性硬件以及虛擬化技術(shù),來承載專用硬件的軟件功能,從而降低昂貴的設(shè)備成本。利用軟硬件解耦及功能抽象,使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功能不再依賴于專用硬件,可以實現(xiàn)新業(yè)務(wù)的快速開發(fā)和部署,并基于實際業(yè)務(wù)需求進行自動部署、彈性伸縮、故障隔離和自愈等。

          NFV概念提出源自于網(wǎng)絡(luò)運營商。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷升級,每次技術(shù)升級都需要新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)運營商每次部署不同功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,不僅成本很高,對于網(wǎng)絡(luò)管理也非常復雜。

          出于設(shè)備成本和管理難度的需求,運營商希望能夠使用通用性的硬件來承載之前專用硬件的網(wǎng)絡(luò)功能,比如負載均衡、防火墻等。

          NFV技術(shù)與云計算的虛擬化技術(shù)很容易結(jié)合,比如承載各種網(wǎng)絡(luò)功能的通用硬件,可以直接用虛擬機來代替。網(wǎng)絡(luò)功能如果需要升級,運營商也不用購買專用硬件,直接部署新的網(wǎng)絡(luò)軟件上去跑就行,如果計算資源不夠,那就多部署一些虛擬機。

          SDN與NFV的區(qū)別與聯(lián)系

          SDN和NFV的設(shè)計思想其實都是通過解耦來提高系統(tǒng)的靈活性,讓系統(tǒng)變得更加智能,從設(shè)計思想上來說是非常接近的。那么這兩者又有什么區(qū)別呢?

          SDN跟NFV最明顯的區(qū)別是,SDN解耦的是控制平面與數(shù)據(jù)平面;NFV主要是軟硬件解耦。另外就是SDN處理的是OSI模型中的2-3層,涉及到交換機、路由器等;NFV處理的是4-7層,比如負載均衡,防火墻等。

          SDN和NFV技術(shù)有很強的互補性,且并不相互依賴,NFV可以不依賴于SDN部署,反之亦然。在數(shù)據(jù)中心的實施中,SDN和NFV技術(shù)可以共存,各自發(fā)揮作用。



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