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专业技术分析 NFV与SDN的区别是什么?

英特尔推开放设计架构,带动SDN

英特尔推开放设计架构,带动SDN

本文摘自IT168

【IT168 技术】软件定义网络(Software Defined Network, SDN )和网络功能虚拟化(Network Functions Virtualization, NFV)都是热议的话题。他们之间显然是有关系的,但是它们有哪些地方类似呢?不同之处又在哪里?二者如何做到相互补充呢?

SDN——诞生于高校,成熟于数据中心

SDN初始于园区网络,一群研究者(译者注:斯坦福的达人们)在进行科研时发现,每次进行新的协议部署尝试时,都需要改变网络设备的软件,这让他们灰常郁闷,于是乎,他们开始考虑让这些网络硬件设备可编程化,并且可以被集中的一个盒子所管理和控制,就这样,诞生了当今SDN的基本定义和元素:

1. 分离控制和转发的功能;

2. 控制集中化;

3. 使用广泛定义的(软件)接口使得网络可以执行程序化行为;

另一个SDN成功的环境就是云数据中心,这些数据中心的规模不断的扩展,如何控制虚拟机的爆炸式增长,如何用更好的方式连接和控制这些虚拟机,成为数据中心明确需求。而SDN的思想,恰恰提供了一个希望:数据中心如何可以更可控。

OpenFlow——向标准推进

那么,OpenFlow是从何处走进SDN的视野中呢?当SDN初创伊始,如果需要获得更多的认可,就意味着标准化这类工作必不可少。于是,各网络厂商联合起来组建了开放网络论坛(ONF),其目的就是要将控制平面和转发平面之间的通讯协议标准化,这就是OpenFlow。OpenFlow第一定义了流量数据如何组织成流的形式(Flow,也就是流,也意味着OpenFlow常提到的流表),第二定义了这些流如何按需控制。这是让业界认识到SDN益处的关键一步。

NFV——由服务供应商创建

和SDN始于研究者和数据中心不同,NFV则是由运营商的联盟提出,原始的NFV白皮书描述了他们遇到的问题,以及初步的解决方案。

网络运营商的网络是通过大型的不断增长的专属硬件设备来部署。一项新网络服务的推出,通常需要另一种变体,而现在也越来越难找到空间和动力来推荐这些盒子;除此之外,能耗在增加,资本投入存在挑战,又缺少必要的技巧来设计,整合和操作日趋复杂的硬件设备。更有甚者,基于硬件的设备很快就要过期了,它们需要更多没有财政优势“进程设计整合部署”。

NFV旨在利用标准的IT虚拟化技术解决这些问题,具体是把多种网络设备类型融合到数据中心,网络节点和终端用户企业内可定位的行业标准高容量服务器,交换机和存储中。我们相信NFV可应用到任何数据层的数据包进程和固定移动网络架构中的控制层功能。

SDN 与 NFV 比较

现在,让我们看看SDN和NFV的关系,最初的NFV白皮书对SDN和NFV的关系做了如下综述:

如图1所示,网络功能虚拟化和软件定义网络(SDN)有很强的互补性,但是并不相互依赖(反之亦然),网络功能虚拟化可以不依赖于SDN部署,尽管两个概念和解决方案可以融合,并且潜在形成更大的价值。

图一:图解NFV与SDN关系

图一:图解NFV与SDN关系

依赖于应用在大量数据中心内的现有技术,网络功能虚拟化的目标可以基于非SDN的机制而实现。但是,如果可以逐渐接近SDN所提出的将控制平面和数据平面的思路,那么就能进一步使现有的部署性能增强且简化互操作性,减轻运营和维护流程的负担。网络功能虚拟化为SDN软件的运行提供基础架构的支持,未来,网络功能虚拟化可以和SDN的目标紧密联系在一起—-使用商业性服务器和交换机。

SDN和NFV—协同工作?

让我们看一个SDN和NFV协同工作的案例,首先,图2 展示了当今路由器服务部署典型案例,在每个客户站点使用均使用一台路由器(提供服务)。

图二:目前的托管路由服务

如图3所示,使用虚拟路由器的功能,NFV就可以在这个场景中展现作用,所有的用户站点左侧都是一个网络接口设备(NID)–虚拟路由器,提供网络的分界点,并且测量性能。

图三:使用NFV的托管路由服务

最终,SDN被引入进来,将控制平面和转发平面分割,数据包将会根据更优化的数据平面(译者注:或者理解为转发路径)被转发,路由(控制平面)功能则运行在某机柜服务器的虚拟机内。

图四:用NFV和SDN的托管路由服务

SDN和NFV的结合提供了最优的解决方案:

1. 一个昂贵的专业设备(译者注:路由器神马的盒子)被通用硬件和高级软件替代;

2. 软件控制平面被转移到了更优化的位置(译者注:从专用设备硬件中剥离,放置在数据中心或者POP位置,可能以服务器或者虚拟机的形式存在);

3. 数据平面的控制被从专有设备上提取出来,并且标准化,使得网络和应用的革新无需网络设备硬件升级;

汇总

下表介绍了SDN和NFV的一些关键点比较:

nfv_sdn-5

参考阅读:英特尔推开放设计架构 带动SDN市场成长

从国外媒体了解,英特尔在年度的开放网络高峰会(Open Networking Summit,ONS)上发布了三项参考架构,其中开放网络平台交换器设计架构与开放网络平台服务器设计架构,对于有意向支持OpenFlow协定的交换器的厂商来说,是个更便利的入门方式,同时期望提升IT与电信产业对于软件定义网络(SDN)与网络功能虚拟化(NFV)的软硬体产品开发速度(架构图参见最上面)。

英特尔的这三项参考架构分别是开放网络平台交换器设计架构、开放网络平台服务器设计架构、数据层开发套件(Intel Data Plane Development Kit,Intel DPDK),

而前两者就是英特尔所提出的开放网络平台策略(Open Network Platform,ONP)。

开放网络平台交换器设计架构代号为Seacliff Trail,采用英特尔的处理器、英特尔6700系列交换器,以及英特尔89系列通讯晶片组,并内建Wind River开放网络软件(Open Network Software),可使用Wind River Linux打造交换器软件堆叠,该软件更支持了网络隧道(tunneling)技术、OpenFlow协定,以及SDN架构的管理界面。

开放网络平台服务器设计架构代号为Sunrise Trail,采用英特尔Xeon系列处理器、英特尔82599以太网络控制器,以及英特尔89系列通讯晶片组,可使用虚拟机器,该架构支持数据中心或是电信环境。

目前开放网络平台交换器设计架构已正式上市,开放网络平台服务器设计架构则尚在开发阶段,预计今年第三季将和数据层开发套件一起推出。

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