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基于SDN的Elastic Cloud DC解决方案
通信世界网 http://www.cww.net.cn 2014年5月14日 11:32
标签:SDN
 

承载云计算业务为主要目的云数据中心,在大规模采用计算及存储虚拟化技术后,网络依然停留在静态模式,难以按照业务动态按需分配资源,阻碍了IT资源全虚拟化的进程。同时云数据中心相比传统中心面临着几个更大的挑战。

● 多租户支持

云计算数据中心需要为用户提供虚拟私有云租用服务,租户可以配置自己的子网、虚拟机IP地址、ACL,管理自己的网络资源,不同租户IP地址可以重叠。这就需要数据中心网络支持虚拟多租户能力,实现租户的隔离和安全保障等。

● 虚拟机迁移需求

虚拟机部署后,要根据业务进行灵活的迁移,这就需要数据中心网络能够识别虚拟机,根据虚拟机的部署和迁移灵活配合部署相应的网络策略。同时虚拟机迁移需要部署在一个二层环境中,尽管业界提出不少解决方案,诸如在设备端实现大二层的TRiLL、SPB、Cisco Fabric-Path等技术,在虚拟机端实现的VXLAN、NVGRE等技术,但在控制面上依然封闭并且复杂。

● 集中资源管理

大型云计算数据中心普遍具有数万台物理服务器和数十万台虚拟机。如此大规模的服务器群需要数千台的物理网络设备、数万台的vSwitch进行连接和承载。这样大规模的数据中心网络需要集中统一管理,以提高维护效率;需要快速的故障定位和排除,以提高数据中心的可用性。

● 绿色节能

绿色是当今时代的主题,在数万台的服务器中,装有数万块芯片、硬盘以及许多显示屏,除了这些服务器,数据中心还有大量的网络、存储等各种设备,这些设备将耗费大量电能,加大了运营成本,造成了能源损失。

SDN成就数据中心网络集中管理

SDN(软件定义网络)具有转发和控制分离、控制逻辑集中、网络虚拟化、网络能力开放化等特点。因此SDN技术能很好地契合数据中心网络的集中网络管理、灵活组网多路径转发、虚拟机部署和智能迁移、虚拟多租户等方面的需求,非常适合在数据中心网络中应用。用户可以在一个底层物理基础设施上加载多个虚拟网络,通过控制器方便灵活的控制网络,包括实施灵活路由,控制管理网络资源访问等,并可动态编程,实现网络流量和资源的灵活控制,得到更快的网络服务。

基于此,中兴创新的推出基于SDN 的Elastic Cloud DC解决方案,力求实现云数据中心的全虚拟化,资源的动态编排和管理,提升数据中心运营价值。

如图1所示,整体架构分为四层:硬件物理层负责整体IT设备的连接以及转发通道;控制层中的弹性网络智能控制器对物理资源进行统一控制转发,底层设备无须进行复杂的控制交互;控制器上层部署各类网络资源APP应用,用户可在这层进行编程,按照自己需求定制网络控制面;最上层是网络编排,管理员可以对底层资源进行统一调度,租户可以申请资源。

SDN多模块盘活IT资源

基于整体架构,中兴通讯可提供完整的基于SDN的数据中心各个模块,充分盘活用户IT资源,提升资源利用率,做到从转发到管理上的统一。解决方案共包括四大核心组件,如图2所示。

1、 云管理平台(IROS管理平台)

集成OpenStack相关组件,提供网络、存储、计算的管理和业务编排功能,云管理员可以看到IT资源分布情况并方便地管理创建以及调用,用户通过自助服务界面申请网络、计算以及存储资源组建完全属于自己的IT基础平台。

2、 SDN控制器(ZTE Controller)

作为云数据中心的网络控制面和中枢,负责全网拓扑管理和路由计算。目前已支持OpenFlow 1.0/1.2/1.3协议,并可以自动适配,并可通过API接口与上层云管理平台IROS实现对接。

3、 Openflow交换

包括Vswitch和Openflow物理硬件交换机,支持Openflow1.0/1.2/1.3,可与标准控制器进行互通。

4、 SDN多功能网关

综合Vxlan网关、多租户NAT、VPN等功能,实现租户私有网络和共享网络的通信,不同租户IP地址可重叠,真正实现了租户之间的隔离。

通过引入SDN技术,在数据中心中,网络设备被虚拟化成一个逻辑资源池,允许用户通过一个统一的框架管理自己的网络,按需调配资源,保证对应用程序的响应能力。网络因此成为开放的网络,它为整个Elastic Cloud DC解决方案带来了很多优势。

● 支持多租户:由于SDN具有可编程能力,SDN NOS可以加载应用模块,识别不同租户的网络流量,通过流表的控制,使数据流只能在同一租户的虚拟机间转发。

● 支持虚拟机迁移:当虚拟机迁移时,IROS调用SDN NOS的API,将虚拟机关联的网络特性同时迁移,保证虚拟机迁移完成时网络同步可用,同时SDN接管VXLAN控制平面,无需开启组播功能,简化了网络的管理。

● 统一资源管理:通过集中统一的调度管理实现业务的灵活部署,为数据中心多租户提供可靠保障,统一高效运维网络能够极大降低云计算数据中心的运维成本。

● 绿色节能:SDN架构能灵活修改设备流表,改变数据报文的转发路径,可在流量低谷期,通过控制器调整网络拓扑将流量导引到少数路径上,通过关闭闲置的设备以节省能耗。

中兴通讯Elastic Cloud DC基于SDN实现了网络虚拟化,并通过网络虚拟化与计算及存储虚拟化相结合,不仅降低了CAPEX/OPEX,还协助客户快速推出新的网络特性和云计算服务,满足了不断变化的市场需求。使云数据中心的响应速度更快、成本更低、智能化程度更高,从而提高客户的灵活性和竞争能力。通信世界网

 
【作 者:中兴通讯】

来源:通信世界网-通信世界周刊
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