談數(shù)據(jù)中心SDN和NFV技術關系

■楊雄

談數(shù)據(jù)中心SDN和NFV技術關系

■楊雄

一提到大名鼎鼎的SDN，在數(shù)據(jù)中心圈里，幾乎無人不知無人不曉。這幾年，SDN概念很火，有人甚至認為SDN是第二次的信息技術革命，SDN中文名叫軟件定義網(wǎng)絡，這一技術的目的就是要消除網(wǎng)絡硬件上的差異，讓數(shù)據(jù)中心用戶不用再關心網(wǎng)絡硬件以及底層軟件實現(xiàn)，將精力聚焦于數(shù)據(jù)中心承載的業(yè)務上來，大大減少數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡維護的投入。有人說個人電腦的今天就是網(wǎng)絡設備的明天，個人電腦已經(jīng)徹底淪為一個硬件平臺，我們可以任意在上面安裝各種應用軟件，而不用去關注電腦如何去工作的。SDN技術的目的也是這樣，就是將網(wǎng)絡硬件與應用業(yè)務脫離，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡只提供系統(tǒng)網(wǎng)絡帶寬，各種協(xié)議的接口，通過SDN技術就可以實現(xiàn)網(wǎng)絡業(yè)務部署，根本不需要知道數(shù)據(jù)中心部署了多少臺的網(wǎng)絡設備，都部署在了哪里。SDN不是一項具體的技術，而是一種網(wǎng)絡架構，代表了“開放性、虛擬化和可編程”的網(wǎng)絡設計理念，SDN要靠OpenFlow協(xié)議來具體實現(xiàn)軟件定義網(wǎng)絡。NFV的概念則大家要陌生锝多，NFV的中文名叫網(wǎng)絡功能虛擬化，通過使用X 86等通用性硬件以及虛擬化技術，來承載很多功能的軟件處理，從而降低網(wǎng)絡昂貴的設備成本。NFV利用虛擬化技術實現(xiàn)網(wǎng)絡功能，從而打破專有硬件對網(wǎng)絡的限制，通過統(tǒng)一的虛擬化軟、硬件平臺，使得網(wǎng)絡更加靈活和簡單。NFV說白了就是網(wǎng)絡/存儲/服務器等設備的虛擬化技術，通過部署虛擬化技術簡化數(shù)據(jù)中心維護工作。

不難看出，SDN技術的目標是真正的實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡的全軟件化，而NFV更像是數(shù)據(jù)中心走向SDN的必經(jīng)之路。雖然SDN技術火熱，但是在目前發(fā)展的階段實際商用的并不多，這是原因SDN的標準還沒有形成統(tǒng)一，再加上網(wǎng)絡巨頭企業(yè)技術上的壁壘，導致SDN的統(tǒng)一標準工作進行得緩慢，以至于形成了不同的兩派陣營。就算是實驗室里的SDN也基本都是網(wǎng)絡廠家各實現(xiàn)個的，只能在自家網(wǎng)絡設備上運行使用，根本談不上互通互用。NFV則不同了，雖然具體到技術實現(xiàn)也是各家各有不同，無法支持互通互用，但是應用上卻得到了普及?，F(xiàn)在的數(shù)據(jù)中心，無論是服務器的虛擬化還是網(wǎng)絡設備的虛擬化技術，到處可見，已經(jīng)成為了數(shù)據(jù)中心必備的技術之一。所以NFV技術在數(shù)據(jù)中心已經(jīng)開始普及，雖然NFC技術還無法達到真正的軟件定義網(wǎng)絡，但是可以說是網(wǎng)絡軟件化的一個重要信號。如果將SDN比喻成實現(xiàn)了共產(chǎn)主義，那么NFV就是現(xiàn)階段，僅實現(xiàn)了小康社會，要達到共產(chǎn)主義還有相當長的路要走。

OpenFlow是SDN的代名詞，是SDN里最流行的一種標準，是由ONF(開放網(wǎng)絡論壇)提出的，可以說是出師名門。NFV則是從實踐中而來，沒有任何的實現(xiàn)標準，完全是網(wǎng)絡應用需求而來。在這方面思科是最早的實現(xiàn)者，其它網(wǎng)絡廠商都是跟隨著思科而推出了類似的虛擬化功能，正因此是這樣，所以NFV技術在各網(wǎng)絡設備上實現(xiàn)都有差異，無法互通。NFV更傾向于一種平滑的漸進式演進，對現(xiàn)有的網(wǎng)絡及業(yè)務不會造成很大的影響，當然帶來的益處也是很有限的。而SDN是對現(xiàn)有網(wǎng)絡設備產(chǎn)業(yè)格局可以說是一種顛覆性的變革，但是缺少實踐的經(jīng)驗。SDN技術的目的之一也是要消除各網(wǎng)絡設備的實現(xiàn)差異，形成統(tǒng)一的標準，有統(tǒng)一的接口和標準器件。SDN有鮮明的技術理論基礎支撐，而NFV則是從實踐中而來，缺少理論支撐。這樣的出身也很容易造成了兩者面臨的不同現(xiàn)狀，就是NFV實現(xiàn)技術不高明，帶來的影響變化有限，并各個網(wǎng)絡設備之間形成了壁壘。SDN技術高明，預計將引領網(wǎng)絡變革潮流，但目前仍處于革命期，得到廣大數(shù)據(jù)中心的認可，并實施還有相當長的路要走。

當然，對于SDN和NFV都面臨著一些相同的挑戰(zhàn)與問題。首先就是可靠性的問題。數(shù)據(jù)中心的可靠性要求達到五個9，即99.999%，虛擬化核心網(wǎng)絡設備基于通用服務器，可靠性要低于專用的高性能網(wǎng)絡設備。其次是轉發(fā)芯片性能問題。現(xiàn)有轉發(fā)芯片對軟件和虛擬化技術支持的不足，甚至支持SDN技術的芯片少之又少，這就阻礙了網(wǎng)絡軟件技術的進步，這些軟件技術最終還是要靠硬件來實現(xiàn)流量的轉發(fā)，所以轉發(fā)芯片需要完成支持這些軟件技術。全世界能夠提供網(wǎng)絡芯片的也沒有幾家企業(yè)，他們本身還擔心SDN/NFV技術的普及而大大吞噬他們企業(yè)的利潤，所以他們從心里不愿意推動SDN/NFV技術的發(fā)展。最后就是標準問題，在網(wǎng)絡技術學界里還無法形成統(tǒng)一的標準，SDN還有個OpenFlow協(xié)議 (實際上，各家網(wǎng)絡廠商也對OpenFlow有不同的理解與技術實現(xiàn)，都叫OpenFlow技術，但各家具體實現(xiàn)上都有很大差異，根本無法實現(xiàn)互通)，而NFV連一個統(tǒng)一的標準都沒有，完全是私有的實現(xiàn)，也就是根本無法支持不同廠家的設備之間虛擬化，這些困難阻礙了SDN技術走進數(shù)據(jù)中心，雖然數(shù)據(jù)中心已經(jīng)開始接受NFV技術，并得到廣泛應用，但實際上給數(shù)據(jù)中心帶來的并不是實質(zhì)性的變革，真正能夠給數(shù)據(jù)中心帶來變革的只能是SDN.

我們仔細討論了SDN和NFV技術的關系，這兩種技術都給數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡帶來了活力與生機，使得數(shù)據(jù)中心能夠適應云計算、大數(shù)據(jù)新技術的部署。兩種技術雖然有著完全不同的設計理念，但是卻有著很強的互補性，可以在一個數(shù)據(jù)中心同時存在。在實際應用中，應該時時跟蹤兩種技術的發(fā)展動態(tài)，現(xiàn)在的技術發(fā)展很快，結合自己數(shù)據(jù)中心發(fā)展的特點，因地制宜地引入兩種技術，利用兩種技術各自的優(yōu)勢為自己的數(shù)據(jù)中心建設添磚加瓦。