李建新

【摘 要】隨著互聯(lián)網(wǎng)技術和云計算技術的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡平臺架構(gòu)難以滿足日益增長的需求。因此，有學者提出了SDN，可以有效滿足日益增長的網(wǎng)絡應用需求。論文以SDN為主要研究對象，首先介紹云計算和SDN技術的概念，之后著重介紹基于SDN的云計算網(wǎng)絡架構(gòu)，詳細分析了SDN在云計算網(wǎng)絡平臺的應用，希望能給SDN的實際應用提供一定的理論參考意義。

【Abstract】With the continuous development of internet technology and cloud computing technology， the traditional network platform architecture is difficult to meet the growing demand. Therefore， some scholars put forward SDN， which can effectively meet the growing demand for network applications. Taking SDN as the main research object， this paper firstly introduces the concept of cloud computing and SDN technology， then focuses on the cloud computing network architecture based on SDN， and analyzes the application of SDN in the cloud computing network platform in detail， hoping to provide some theoretical reference significance for the practical application of SDN.

【關鍵詞】SDN;云計算;網(wǎng)絡

【Keywords】SDN; cloud computing; network

【中圖分類號】TP393? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2019）09-0165-02

1 引言

隨著時代的發(fā)展，人們發(fā)明了云計算技術，云計算技術有效解決了大數(shù)據(jù)時代面臨的問題。使用云計算技術，網(wǎng)絡用戶可以快速獲得和釋放資源，同時可以和資源所有者共同承擔成本，網(wǎng)絡用戶可以十分便捷地獲得所需要的資源，網(wǎng)絡用戶并不需要具備資源有關的硬件設備知識和技術，只需要購買云計算服務，按照自己的需求給資源提供方付費，就可以獲得自己需要的資源[1]。雖然云計算技術在大數(shù)據(jù)時代應用廣泛，但是應用過程中也存在一些問題，如網(wǎng)絡用戶在使用云計算技術時需要對多個網(wǎng)絡層進行配置，而SDN技術可以解決這個問題。基于SDN的云計算網(wǎng)絡架構(gòu)如圖1所示。

2 云計算技術簡介

云計算是為了將分散的資源集中起來充分利用，在一定程度上盡可能地提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力和存儲能力。云計算技術主要使用兩項技術，一種是資源網(wǎng)絡化技術，一種是資源集中化技術。資源網(wǎng)絡化技術使得系統(tǒng)中的各個服務器相互聯(lián)系起來，從而便于系統(tǒng)對這些服務器的共同管理，平衡各個服務器的資源承載量。

3 軟件定義網(wǎng)絡簡介

云計算技術使得越來越多的資源集中到云平臺上，云平臺規(guī)模迅速擴大，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡架構(gòu)和技術難以滿足日益增長的云計算技術的應用和發(fā)展。SDN，即軟件定義網(wǎng)絡可以滿足云計算技術的應用和發(fā)展需要。SDN最初被發(fā)明是為了構(gòu)建一個用戶可以控制管理的開放式平臺。SDN將數(shù)據(jù)層和控制層分離開來，數(shù)據(jù)層和控制層之間由交換機進行連接交流，控制層把用戶的數(shù)據(jù)資源請求發(fā)送給交換機，交換機再把資源請求發(fā)送給數(shù)據(jù)層。除此之外，SDN在控制層還設置了用戶接口，使得用戶可以自行編寫程序進行控制，可以滿足用戶的個性化需求。SDN允許用戶在云平臺上進行資源處理和存儲，在SDN網(wǎng)絡架構(gòu)中，數(shù)據(jù)邏輯只在控制層上執(zhí)行，數(shù)據(jù)的打包傳輸則是在數(shù)據(jù)進行，功能分工很明確，不會造成職能混亂。SDN除了平臺架構(gòu)，還需要一系列網(wǎng)絡協(xié)議實現(xiàn)完整的云計算數(shù)據(jù)處理和存儲功能，例如，OpenFlow協(xié)議，這個協(xié)議使得現(xiàn)有的硬件設備設計分析測試設備上的新協(xié)議。OpenFlow協(xié)議要正常執(zhí)行，就需要集中控制器和交換機的輔助，只有這兩部分共同工作，OpenFlow協(xié)議才能完整執(zhí)行。綜上所述，相比于傳統(tǒng)網(wǎng)絡架構(gòu)，SDN網(wǎng)絡架構(gòu)可以把控制層和數(shù)據(jù)層進行功能分離，這兩層之間的數(shù)據(jù)傳輸通過交換機進行。

4 基于SDN的云計算網(wǎng)絡平臺

將云計算數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡采用SDN架設，核心思想是用控制器控制網(wǎng)絡運行模式，網(wǎng)絡中交換機、虛擬交換機對數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)行為，完全由控制器中的應用程序決定。除此之外，控制器還需充當VM的管理代理，負責代理云管理平臺，部署虛擬機的創(chuàng)建、刪除、遷移、安全策略管理等。

4.1 部署模型

本設計方案中，采用兩層的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡架構(gòu)。其中接入層網(wǎng)絡采用SDN架構(gòu)，按照大二層網(wǎng)絡部署。接入層與核心層仍然進行三層數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。網(wǎng)絡設計架構(gòu)如圖2所示。