网络系列--如何理解网络“软化”?简要整理分析网络软化的赋能技术。
如何理解网络“软化”?简要整理分析网络软化的赋能技术。
对网络软化的理解
在互联网飞速发展的今天, 通信网络规模爆发式的增长以及客户对网络性能需求的多样性, 对网络的灵活性和敏捷性的要求不断提高, 网络软化则提供了这一问题的解决方案。
网络软化是为实现高效化网络运营、资源个性化配置, 运用SDN/NFV、云计算、大数据、人工智能等技术, 将网络设备信息化以实现资源合理化配置的过程。其中, 最为关键的技术就是SDN (Software Defined Network, 软件定义网络) 和NFV (Network Function Virtualization, 网络功能虚拟化) , 二者的引入使得虚拟化的网络功能可以被软件定义, 在有限的资源条件下面向个性化需求的客户提供网络服务。
网络软化通过软硬件分离将控制权从网络设备上抽象出来, 使通信功能可以用通用硬件来表达, 以共享网络资源, 增强部署性能, 简化互操作性, 减轻运营和维护负担。
SDN
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一方面:传统网络基础架构的在可拓展性、安全性、移动性和QoS上的大量问题使得其从出生至今一直在修修补补,但是头痛医头脚痛医脚的方法无法从根本上解决问题。
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另一方面:云计算、数据中心合并、服务器虚拟化、存储技术的发展要求管理员可以便捷地管理数量更多、部署更加复杂的设备,从而面对更大流量的应用并可以迅速地让应用上线和下线。
所以控制层和转发层分离的SDN网络被提出,试图从根本上解决这一系列问题。SDN是把每个设备的控制功能从设备里面剥离出来,放到一个统一的外部控制器里面去,由这个控制器通过统一的指令来集中管理所有设备,而且这个控制器可以提供开放的接口被上层应用程序通过调用,这样就可以消除大量手动配置的过程,实现网络等可编程。
![image-20220425162630680](https://imgbed.cheney.cc/picgo/image-20220425162630680.png)
SDN内普遍采用的南向接口协议OpenFlow缺点:
- 1.协议相关,必须遵循openflow协议来编程,无法灵活拓展。
- 2.只能在已固化的交换机数据处理逻辑上,通过一系列表来指导处理,无法重新定义交换机处理数据的逻辑。
为了克服这些缺点,随之而来的有SmartNIC、P4等技术。
NFV
NFV将网络功能软件化,使其能够运行在标准服务器虚拟化软件上,以便能根据需要安装/移动到网络中的任意位置而不需要部署新的硬件设备。不仅适用于控制面功能,同样也适用于数据面包处理,适用于有线和无线网络。
NFV技术的运用, 使得网络的软件和硬件分离, 专用设备逐渐被承载了不同网元功能的通用基础设施取代, 运营商传统的按专业划分的网络运维架构也被打破, 由垂直专业化分工转变为横向水平化管理, 重新被划分为基础资源层和网络功能层两个横向层级。
其同时也面临着诸如可靠性、数据转发性能、业务部署方式等问题
NFV与SDN简单对比
NFV与SDN来源于相同的技术基础。NFV与SDN的技术基础都是基于通用服务器、云计算以及虚拟化技术。同时NFV与SDN又是互补关系,二者相互独立,没有依赖关系,SDN不是NFV的前提。
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SDN(Software Defined Network)主要由网络用户和设备商发起,主张把转发与控制分离,集中控制层面实现网络的可编程化。
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而NFV(Network Function Virtualization)主要由电信运营商发起,主张将网络功能从原有的专用设备转移到通用设备上。