基于SDN的未来数据中心网络定稿版
03--云时代数据中心SDN网络解决方案 -1
Distributed DC res
Isolated Pipe res
The resource of physical DC & pipe
Distributed and isolated DC & network can not satisfy with tenant’s requirement
no care about location
PE1 Bearer Network PE2
DC 1
DC 2
DC 1
One Logic Infrastructure DC 2
L3 connection between DCs. They take each other as the external user.
专业品质 卓越服务 ·专业品质 卓越服务 ·专业品质 卓越服务 ·专业品质 卓越服务·专业品质 卓越服务
传统DC面临的挑战：业务的弹性扩展
Current： Service Scalability is limited by physical DC
PE1 Bearer Network PE2
Requirement： Infrastructure Resource has
Netconf API
VxLANGW-2
FW2
L3 Network
网络设备NVE
TOR-1
TOR-2
TOR-n NVE3
服务器NVE
NVE1 OVS
NVE2 OVS
OVS
VM1 VM2
Server-1
VM3 VM4
Server-2
VM5 VM6
Server-n
用户云平台 基于OpenStack架构，负责DC业务的整体协同，包括存储、计 算、网络。 NetMatrix 北向通过RESTful与Neutron plug-in互通，与云平台协同实现 自动化。 南向通过Netconf与SDN控制器、防火墙互通，负责业务模版 定义和业务发放。 SDN Controller SDN控制器集中控制基于OVS的NVE，基于TOR的NVE，以及 网络VxLAN GW，通过协同层获取VM与NVE的映射关系，从而 构建VxLAN Fabric，并通过转发表项的集中下发，消除对组播技 术的依赖。 SDN控制器北向通过Netconf与NetMatrix互通。 SDN控制器南向采用OpenFlow向基于OVS的NVE、基于TOR 的NVE以及VxLAN-GW下发OF流表。 集中式VxLAN GW 基于硬件转发引擎的VxLAN GW，支持OpenFlow协议，通过 集中式部署，不但避免流量绕行，还可提升业务转发效率和性能 。 NVE：Network Virtualization Edge NVE即可以部署在服务器，也可以部署在TOR，满足不同应用 场景下的需求；NVE支持OpenFlow，由SDN控制器集中控制。
对基于SDN的数据中心网络技术的几点探讨
技术应用ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡＮＤＭＡＲＫＥＴＶｏｌ．２７，Ｎｏ．６，２０２０对基于ＳＤＮ的数据中心网络技术的几点探讨刘晨昱（中海油信息科技有限公司北京分公司，北京１０００２７）摘 要：ＳＤＮ技术在网络中的使用，对提高网络管理的智能处理与自动化具有十分重要的作用，通过对ＳＤＮ技术的发展与体系架构进行分析，指出了ＳＤＮ技术的优势，探究了ＳＤＮ网络的具体应用及架构中的技术难点，为人们提供借鉴与指导。
关键词：ＳＤＮ；数据中心；网络技术ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－８５５４．２０２０．０６．０２８ 引言由于互联网中存着大量的数据，而且数据传输的突发性比较大，还存在着一定的周期，往往需要通信网络具有强大的多途径转发与负载平衡的能力，对网络带宽传输的及时性进行控制与管理。
ＳＤＮ是软件定义网络技术，能够快速对网络数据进行分离控制与转发，达到灵活配置网络资源的目的，根据数据的流量、强突发性季周期性对网络通信带宽进行控制，还能实现网络负载均衡与多途径转发的功能，具有实现集中管理、绿色节能的特点。
&'的发展及体系架构ＳＤＮ技术主要由一个分布式转发功能与集中控制平面两部分网络框架构成，采用软件技术编程的思想将不同的功能分离运行，以达到对数据进行集中式控制管理的目的，并与开放式的网络进行对接，达到灵活利用资源的目的。
ＳＤＮ技术是一种新式的网络架构技术，具有控制与转发分离功能，实现网络数据的集中控制与优化的功能，并能通过网络实现数据业务的编程，在网络架构上具有开放的接口，实现网络数据分布式转发与控制。
１．１ 从网络中分离虚拟机ＳＤＮ采用软件定义的方法对虚拟机与物理网络身份进行分离，进而能达到对大规模数据中心进行扩建的目的，实现对数据的灵活应用。
利用虚拟机可以迁移数据，在数据迁移的过程中，需要对不同的情况与条件产生的结果进行控制。
就ＳＤＮ的技术架构而言，虚拟机迁移的时的数据都是在数据中心内部进行，在数据中心存在不同的ＬＡＮ，为了便于传输数据，在数据中心内部还存在ＷＡＮ数据中心迁移，在数据迁移时，都需要采用负载均衡技术加以辅助，利用ＳＤＮ技术能保证二者之间始终保持通信的状态。
数据中心网络虚拟化与SDN技术
数据中心网络虚拟化与SDN技术数据中心网络虚拟化与软件定义网络（SDN）技术是当前信息技术领域的热点话题，它们为数据中心的运维和管理带来了革命性的变革。
本文将从数据中心网络虚拟化和SDN技术的定义与原理、应用场景和优势等方面进行探讨，以帮助读者更好地理解和应用这些技术。
1. 数据中心网络虚拟化数据中心网络虚拟化是指通过对物理网络资源进行抽象和复用，将多个逻辑网络隔离运行在同一物理网络基础设施上的一种技术。
它利用虚拟化技术将数据中心网络划分为多个逻辑网络，使得不同租户或应用可以在同一物理网络上独立运行，实现资源的隔离和灵活分配。
虚拟化技术是数据中心网络虚拟化的关键。
通过虚拟化技术，可以将物理网络资源如交换机、路由器等划分为多个逻辑实例，每个实例具有独立的网络拓扑和策略配置。
在虚拟化的基础上，数据中心管理员可以根据实际需求，动态地为不同应用或租户分配网络资源，实现灵活的网络管理和分配。
2. SDN技术SDN技术是一种新型的网络架构，将网络控制平面和数据转发平面分离，通过集中控制器对网络流量进行统一管理和控制。
SDN将网络设备（如交换机、路由器等）的控制与数据转发功能分离，将网络设备的状态信息和控制逻辑集中到一个控制器中，由控制器对整个网络进行集中管理和控制。
SDN的核心概念是控制器和可编程网络设备。
控制器负责网络策略的配置和管理，可编程网络设备则负责根据控制器的指令进行数据转发。
SDN技术可以通过编程式的方式对网络流量进行控制和管理，实现灵活的网络配置和应用治理。
3. 数据中心网络虚拟化与SDN技术的关系数据中心网络虚拟化和SDN技术有着紧密的联系。
数据中心网络虚拟化可以通过SDN技术实现，SDN技术为数据中心网络虚拟化提供了更为灵活和高效的实现方式。
在传统的数据中心网络中，网络资源的分配和管理比较复杂，各个网络设备之间缺乏协同工作能力。
而引入SDN技术后，网络控制逻辑集中在控制器中，可以实现对整个数据中心网络的全局管理和控制，从而更好地支持数据中心网络虚拟化的实现。
XXX SDN数据中心网络解决方案(模板)
XXX项目SDN数据中心网络解决方案（模板）XX集团XXX．XXX．XXX目录1XXX项目建设背景 (4)1.1项目背景 (4)1.2项目目标 (4)1.3项目需求 (4)2XXSDN技术发展及产品现状 (4)2.1XXSDN技术发展现状 (4)2.2XXSDN市场地位 (5)2.3XX SDN解决方案 (6)3XXX项目SDN网络解决方案 (6)3.1方案设计原则 (6)3.2整体建设方案 (8)3.2.1整体组网设计 (9)3.2.2单Fabric组网设计 (10)3.2.3方案主要功能 (11)3.3XX SDN服务支持 (20)3.3.1SDN部署服务 (20)3.3.2SDN软件技术支持服务 (20)3.3.3SDN开发者技术支持服务 (20)3.3.4SDN解决方案规划咨询服务 (20)3.3.5SDN APP定制开发服务 (21)3.4XX SDN下一代数据中心优势 (21)3.4.1 整网设计架构开放、标准、兼容 (22)3.4.2可靠性设计 (22)3.4.3安全融合，符合等保建设要求 (23)3.4.4架构弹性设计 (23)3.4.5端到端全流程自动化 (25)3.4.6 可视化运维管理便捷 (25)1 XXX项目建设背景1.1项目背景XXX1.2项目目标基于以上项目背景和需求，本次XXXX网络建设设计需要满足未来较长一段时期的基础设施部署需求，并借助本次XXXX网络部署的独立性，运用VXLAN、SDN主流技术对当前数据中心网络结构进行优化，以适应未来网络架构的发展需求。
本项目的具体目标如下：1.建设XXXX机房网络基础设施。
2.数据中心网络至少需要支持未来的生产系统、业务系统部署需求。
业务上线时间由原先的平均30天，缩短到分钟级别。
3.结合xx公司IT总体的规划，对XXXX的网络结构进行必要的优化，以适应新时期的业务部署、安全运行、提高IT管理水平的需求，网络方案要保持一定的先进性。
《2024年基于OpenFlow的SDN技术研究》范文
《基于OpenFlow的SDN技术研究》篇一一、引言随着网络技术的快速发展，传统的网络架构已经无法满足日益增长的网络需求。
因此，软件定义网络（Software-Defined Networking，SDN）技术应运而生。
SDN技术通过将网络的控制层与数据层分离，使得网络管理更加灵活、高效。
而OpenFlow 作为SDN的核心协议之一，其研究与应用已成为当前网络技术领域的热点。
本文将基于OpenFlow的SDN技术进行深入研究，探讨其原理、应用及未来发展趋势。
二、SDN技术概述SDN是一种新型的网络架构，其核心思想是将网络的控制层与数据层分离。
通过将网络设备的控制权集中到一个开放、可编程的控制层，SDN可以实现网络的可编程性、灵活性和可扩展性。
SDN技术具有以下特点：1. 集中控制：SDN通过集中控制层对网络进行管理，简化了网络管理过程。
2. 开放可编程：SDN提供开放接口，支持用户自定义网络功能。
3. 灵活性：SDN可以实现网络的快速部署和灵活配置。
4. 高效率：通过集中控制和资源优化，SDN可以提高网络资源的利用率。
三、OpenFlow协议及其原理OpenFlow是SDN的核心协议之一，负责控制层与数据层之间的通信。
其基本原理包括流表、匹配和动作三个部分。
流表用于存储网络流的规则信息，匹配用于判断数据包是否符合规则，动作则是对符合规则的数据包进行相应的处理。
OpenFlow协议具有以下特点：1. 标准化：OpenFlow协议已形成一系列标准，支持多种硬件平台。
2. 可扩展性：OpenFlow协议支持用户自定义流表项和动作，实现网络的灵活扩展。
3. 开放性：OpenFlow协议提供开放接口，支持多种编程语言和开发工具。
四、基于OpenFlow的SDN技术应用基于OpenFlow的SDN技术在多个领域得到广泛应用，包括数据中心、园区网、运营商网络等。
以下是几个典型应用场景：1. 数据中心：通过SDN技术实现数据中心网络的灵活扩展和高效管理，提高数据中心资源利用率和业务响应速度。
SDN技术下的数据中心基础网络构建
网络天地• Network World14 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】SDN 技术 数据中心 基础网络 构建大量的计算、信息等通过通信网络发往数据中心进行处理，数据中心向客户提供多样化的数据和不同的服务，为了增强处理能力，需要更加灵活的网络控制。
软件定义网络（SDN ）是一种新兴技术，让网络控制同转发分离，通过控制功能迁移、转发平面同控制平面相分离，网络成为一个虚拟实体，可以被看作是类似逻辑设备的基础架构。
软件定义网络可以将转发抽象化，为网络控制提供开放性的接口，使控制平面调用控制接口实现更加灵活的资源调度。
云数据中心对资源的管理和交付是非常关注的，在实现规模化管理和资本集约化的同时，也存在着多种问题。
对大型网络的管理容易出现纰漏。
大型数据中心中管理的设备较多，往往是成千上万台，很容易因为一个小故障而影响到对数据的管控。
很多大型数据中心50%~80%的出错都是因为人为操作失误所引起。
因此，需要做好对数据中心自主配置和管理的要求。
硬件限制比较严重。
由于服务器同资源绑定，资源管理时会受到硬件资源的限制，也给资源的管理增添了复杂性。
当虚拟技术使用后，能够轻松对虚拟机的位置进行部署，还可以在运行时迁移。
现实网络对资源的利用率较低，虚拟机也无法快速同网络实现协同。
基于软件定义网络的数据中心建设，可以弥补云计算在虚拟化方面的不足，让整个网络、存储等得到整合，让资源得到快速调度，有效解决网络故障，为用户提供新的体验。
1 SDN技术应用于数据中心网络的作用在网络中采用云计算，能够让资源得到集中分配，需要网络有更强的计算、存储、调度功能。
虚拟化技术可以让物理设备转变为资源池，资源被虚拟化，实现按需求分配，资源的调度更加灵活、方便。
其中存储虚拟化比较成熟，能够为网络提供成熟的平台，让资源部署和调度更加合理。
只是数据中心需要网络的支持，将虚拟机连入到网络中，相互之间也不会SDN 技术下的数据中心基础网络构建文/文杰斌出现干扰。
基于sdn的数据中心网络安全服务链设计与应用
天津城建大学学报
Journal of Tianjin Chengjian University
ห้องสมุดไป่ตู้
DOI： 10.19479/j.2095-719x.l 905360
Vol.25 No.5 Oct. 2019
基于SDN的数据中心网络安全服务链设计与应用
李振刚，林永良
（天津城建大学信息化中心，天津300384）
收稿日期：2018-11-13;修订日期：2018-12-27 基金项目:天津市教育信息化协会项目（2017005）;天津市教委科研计划项目（2016CJ20） 作者简介:李振刚（1974—）,男，河北沧州人，天津城建大学讲师,硕士.
2019年10月
李振刚等:基于SDN的数据中心网络安全服务链设计与应用
摘要:数据中心作为网络资源和计算资源的核心，其运行效率和安全影响着数据中心对用户的服务水平.传
统数据中心网络中，由于控制面和转发面的集中，面对新的业务需求不能灵活应变，且在安全部署方面
存在一定的局限性.本文分析了传统网络结构数据中心运行效率及安全部署方面存在的问题，提出以解
耦网络控制面和转发面的软件定义网络方式，由控制器控制底层硬件，实现数据中心资源的按需分配，
设计安全服务链，使数据安全检测更加灵活，实现数据中心南北向和东西向全方位安全防护.
关键词:SDN；南北向流量；东西向流量;安全服务链;VXLAN
中图分类号:TP393.08
文献标志码:A
文章编号:2095-719X（2019 ）05-0360-05
Design and Application of Data Center Network Security Service Chain Based on SDN
基于SDN的未来数据中心网络探讨
基于SDN的未来数据中心网络探讨摘要：本文首先提出SDN技术定义，然后分析SDN技术的体系结构，接着对数据中心网络的问题进行阐述，最后详细论述和总结SDN的网络方案分析，通过不断分析旨在促进DN的未来数据中心网络的健康发展与运行，充分展现出云计算、信息化技术的应用价值，仅供参考。
关键词：SDN；未来数据中心网络；应用一、SDN技术定义对于SDN技术来说，作为网络创新构架之一,具有较强的新型化特点，而且也可以充分展现出网络虚拟化。
某种意义上说，SDN属于软件定义网络,但是基于全面化角度，SDN也开始向软件定义技术、软件定义存储等方面进行延伸。
在定义中,SDN可以为下一代网络的运营提供极大的便捷,尤其在按需定制编程这一方面，管理网络集中性、统一性水平均比较高。
现如今，在产业界设备制造商和运营商中，SDN的实践效果突出，是意义模糊的营销名称的重要象征,且在技术和接口协议的实现方面，具有较强的多样性特点。
此外，在云计算技术不断应用过程中,对于传统数据中心网络而言，与当前的网络发展需求有着较大的差异【1】。
所以伴随着信息化发展的趋势和潮流,应集中统一管理和改造传统网络,将网络的高效性、灵活性和智能性提升上来。
并且网络虚拟机安置和转移的灵活性也是非常重要的,确保组网手段与多样性、高效性、统一性需求相契合,促进业务量的提升，同时将运转成本控制在合理范围内。
二、SDN技术的体系结构对SDN技术支持下的网络体系架构进行分析，不仅作用于数据控制信息分离,而且可以便利于软件编程,所以在新型的网络体系架构中占有重要的地位。
首先，多分布点的转发程序得到了广泛应用,使其与集中统一的控制层面之间保持相互分离与控制,在通信接口的转发帮助下,集中统一控制转发层面上的网络设施。
所以SDN技术在软件编程的工作方式下，可以将转发功能的灵活性和高效性提升上来。
同时，SDN技术涉及到的接口协议也比较多, 其中，南向接口协议的应用，可以使SDN DATDPDTH控制器与SDN DATAPATH控制器的交互使用予以技术性支持,而借助北向接口，其交互过程主要体现在API实现业务应用与SDN控制器之中。
SDN-未来网络
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2 SDN背景
2.1 SDN发展背景——》2013年
思科和IBM联合微软、Big Switch、博科、思杰、戴尔、爱立信、富 士通、英特尔、瞻博网络、NEC、惠普、红帽和VMware等发起成立 了OpenDaylight，与LINUX基金会合作，开发SDN控制器、南向/北 向API等软件，旨在打破大厂商对网络硬件的垄断，驱动网络技术创 新力，使网络管理更容易、更廉价。
SDN现在越来越火了，在全球范
围内，整个IT业界都在谈论SDN，也
都在进行着有关SDN的研究与尝试工
作。
戴尔SDN愿景：软件定义企业 2013.5
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引言
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1 SDN引言
看电视，用的是云电视； 传照片，用的是云存储； 办公电脑桌面登陆的 是云桌面； 你可以听云音乐， 使用云端Office， 甚至是做云笔记，，，
/s/blog_692eb442010173qm.html
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2 SDN背景
2.1 SDN发展背景——》2009年 Mckeown 教授正式提出了 SDN 概念。 OpenFlow规范发布了具有里程碑意义的可用于商业化的1.0版本。
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2 SDN发展基础
2.2 SDN发展基础——》2.2.3 主动网络
一是被称为ANN(Active Node Network)的网络中间节点，不仅完 成存储转发等网络功能，而且可以对包含数据和代码的所谓主动包和 普通包进行计算；
二是用户根据网络应用和服务的要求可以对网络进行编程以完成 这些计算。
标准化组织：
《2024年基于SDN的配电网信息–物理协同恢复策略》范文
《基于SDN的配电网信息–物理协同恢复策略》篇一基于SDN的配电网信息-物理协同恢复策略一、引言随着信息通信技术的发展和广泛应用，现代电网面临的安全问题与故障日益严峻，如何有效恢复和保证电力供应成为一项重大挑战。
为此，信息与物理（cyber-physical）系统结合下的智能配电网正日益得到广泛的关注和运用。
在这篇文章中，我们探讨了基于软件定义网络（SDN）的配电网信息-物理协同恢复策略。
我们分析了这种策略的核心技术及其对提升电网系统的稳定性、灵活性和快速恢复能力的关键作用。
二、SDN的配电网应用软件定义网络（SDN）以其可编程性和集中化控制的特性在信息管理层面展现出了极大的优势，这种技术在智能配电网中的引入无疑能够进一步推动电力系统的自动化、智能化的进步。
在故障情况下，SDN通过动态优化控制决策、数据交换和网络资源配置等能力，可以在提高信息流管理的同时提升对配电网中各类信息的获取和处理能力。
三、信息-物理协同恢复策略面对突发故障和异常情况，传统的恢复策略往往侧重于物理层面（即电网设施）的修复和重建。
然而，这种单一层面的恢复策略在复杂多变的电力系统中可能存在效率低下、恢复时间过长等问题。
因此，我们提出了基于SDN的信息-物理协同恢复策略。
该策略强调信息流与物理流的深度融合和协同工作，从而提升电力系统的自我修复和恢复能力。
首先，信息层面上的恢复主要是通过SDN对信息进行实时收集、处理和优化，从而实现对电力系统的全面监控和预警。
当出现故障时，SDN能够迅速识别问题所在，为后续的物理层面恢复提供准确的信息支持。
其次，物理层面的恢复则主要涉及到对电力设施的修复和重建。
在SDN的协助下，可以更有效地调配资源，包括但不限于电力设备、人员和物资等，以最快的速度完成修复工作。
此外，SDN还可以通过优化网络结构，提高电力系统的稳定性和灵活性，从而降低未来再次出现故障的可能性。
四、实施与挑战实施基于SDN的配电网信息-物理协同恢复策略需要多方面的配合和努力。
基于SDN技术构建业务支撑互联网域的双活数据中心网络架构
文｜杨敬巍、张立成、李佳记双活数据中心网络架构一、SDN技术的发展（一）数据中心的发展云计算技术能将网络上分布的计算、存储、服务构建、网络软件等各种网络资源和互联网基础设施统筹起来，基于资源虚拟化的方式，为用户提供通过网络访问定制IT资源共享池能力（IT资源包括网络、服务器、存储、应用、服务），实现资源按需提供服务，并通过规模运营降低消耗。
在这种计算模式下，计算开始向网络的中心迁移，传统的计算、存储一体的方式转变成计算、存储功能分离的集群系统。
网络的发展与计算系统的发展彼此影响并相互联系，计算系统主要在网络结构、网络功能和网络体系3个方面影响着网络的发展。
适应计算系统虚拟化进程的网络体系结构的新设计和新想法不断提出，网络虚拟化是一个重要方向，在方案选优的过程中有很多因素都将影响其发展，这其中有两个关键问题必须回答：为什么网络虚拟化是必须的；为什么传统网络方法不能很好的支持虚拟化。
（二）传统网络技术在云计算数据中心的局限性由于数据中心在传统物理网络与操作系统之间的紧耦合关系，构建多租户云数据中心时，受限于多种网络技术之间复杂的相互影响和作用，使用传统网络设计达到完全虚拟化的数据中心是非常困难的，经常有一些网络限制能采用局部方案处理，但同时会在架构的其他地方产生不利影响。
如在某些场景下，移动性管理可以通过在虚拟机VM上运行路由器来处理，单这会减少单个虚拟机的吞吐量，在很多场景下这是不切实际的。
在使用传统方法构建虚拟化数据中心基础网络时，公认的障碍及实施难点包括以下几点：不支持地址空间虚拟化。
一般情况下，虚拟机使用与物理网络相同的地址空间。
如虚拟机VM的第一跳网关被配置为网络上的一个物理路由器，同一L2网络中，负荷分担的虚拟机VM被限制在该物理子网中，限制了移动性和VM部署点。
在很多大型虚拟数据中心，由于无法在数据中心内部或者数据中心之间任意部署虚拟机VM，因此很难接纳日益增长的多租户。
难以支持同一租户所有的VM在相同IP子网以及对同一租户扩展性的限制，所有虚拟机VM必须在同一子网空间内移动限制，都会引起计算资源的中断运行和碎片化。
基于SDN的数据中心网络优化技术研究
基于SDN的数据中心网络优化技术研究随着云计算、大数据、人工智能等技术的日益普及，数据中心网络的规模和复杂度也在不断增加。
如何有效地管理和优化数据中心网络，提高网络的性能和可靠性，成为当下亟需解决的问题。
本文将围绕基于SDN的数据中心网络优化技术展开探讨。
一、SDN技术概述SDN作为一种新兴的网络架构模式，在网络设备的控制面和数据面之间引入了一个中央控制器，实现了对网络流量的灵活控制和管理。
与传统的网络架构相比，SDN具有以下优点：1. 可编程性：SDN采用标准化的开放式接口，开发人员可以通过编写软件程序来灵活地控制和管理网络。
2. 灵活性：SDN采用集中式的网络控制模式，能够快速响应网络流量变化，提供更加灵活和动态的网络服务。
3. 可扩展性：SDN架构将网络设备（如交换机、路由器）的数据转发和控制分离开来，网络设备变得更加简单，易于扩展和管理。
基于SDN的数据中心网络，就是采用SDN技术实现数据中心网络的优化和管理。
二、基于SDN的数据中心网络架构在传统的数据中心网络中，通常使用三层结构（Access- Aggregation- Core）来组织网络架构。
而在基于SDN的数据中心网络中，网络架构通常采用二层结构（Access- Core）或者三层结构（Access- Aggregation- Core）。
二层结构的网络架构通常用于小型数据中心，其具有简单、灵活、可扩展等特点；而三层结构的网络架构则更适合大型数据中心，由于其层次结构更多，因此能够更好地管理网络流量和提供更高的网络性能。
无论是二层结构还是三层结构，其主要功能都是通过SDN控制器对网络流量进行管理和优化，实现对网络性能的控制。
三、基于SDN的数据中心网络优化技术1. 负载均衡负载均衡是指将网络流量均匀分配到不同的服务器或计算机上，避免某一台服务器负载过高或负载过低，从而提高网络的可靠性和性能。
在基于SDN的数据中心网络中，可以通过SDN控制器实现负载均衡。
基于云计算和SDN技术的数据中心资源管理方案研究
基于云计算和SDN技术的数据中心资源管理方案研究云计算和软件定义网络(Software Defined Networking, SDN)技术的发展为数据中心资源管理带来了许多新的机遇和挑战。
本文将围绕云计算和SDN技术的特点，探讨数据中心资源管理的现状和问题，并提出一种基于云计算和SDN技术的数据中心资源管理方案。
一、云计算和SDN技术的特点1. 云计算云计算是一种通过网络提供可随时访问的资源共享和服务交付的模式。
它具有高度灵活性、弹性扩展性和资源共享性的特点，能够满足用户对计算、存储、网络等方面的需求。
2. SDN技术SDN技术将网络的控制平面和数据平面分离，通过集中控制器来管理和配置网络设备。
它具有网络灵活性高、可编程性强和管理简单等特点，能够提高网络的可管理性和可扩展性。
二、数据中心资源管理的现状和问题随着云计算和大数据等应用的不断发展，数据中心的规模和复杂性越来越高，资源管理面临着以下几个问题：1. 资源利用率低下传统的数据中心资源管理往往基于基于硬件设备的静态配置，无法灵活地根据实际需求进行资源分配，导致资源利用率低下。
2. 网络性能瓶颈数据中心网络流量的增长速度往往超过了网络设备的性能增长速度，导致网络性能成为整个数据中心的瓶颈。
3. 网络管理复杂传统的数据中心网络管理需要在每个网络设备上进行配置，随着数据中心规模的增大，网络管理变得越发困难和复杂。
三、基于云计算和SDN技术的数据中心资源管理方案基于云计算和SDN技术的数据中心资源管理方案可以应对上述问题，实现资源的高效利用和灵活配置。
1. 资源虚拟化与动态分配通过将物理资源虚拟化为虚拟机(VMs)等抽象单位，实现对资源的动态分配和管理。
当用户提交工作负载请求时，控制器可以根据实际需求动态调整资源分配。
2. 网络虚拟化与弹性扩展通过SDN技术实现数据中心网络的虚拟化，将数据平面和控制平面分离。
网络虚拟化可以提供灵活的网络拓扑和服务等级保证，同时实现网络资源的弹性扩展。
基于SDN技术的数据中心基础网络构建
基于SDN技术的数据中心基础网络构建吴强;徐鑫;刘国燕【摘要】By appling SDN technology in data center, the resource was aggregated to become an ability pool through abstracting the hardware resource by using the intelligent software, which makes network more like software and more agility, and provides automatic, safe, flexible and effective scheduling resources ability to meet the cloud computing data center. The solution makes up for the cloud computing in the short plate of network virtualization, makes calculation, storage and network more integrated, and realizes fully automated deployment of resource, real-time resource scheduling and rapid network troubleshooting, and has the potential to increase new business at any time, speeds up the network innovation rhythm, and provides a new option for cloud computing center operators to reduce the maintenance cost and improve user experience.%将软件定义网络技术运用到数据中心,通过智能软件对硬件资源抽象,将资源聚合成能力池,使得网络更加软件化、敏捷化,为满足云计算数据中心动态、弹性、有效使用网络的应用需求,提供自动、安全、灵活有效调度资源的能力.本文方案弥补了云计算在网络虚拟化方面的短板,使计算、存储和网络进一步整合,实现真正意义上资源完全自动化部署、实时资源调度和快速网络故障排除,并具有随时增加新业务的潜力,加快网络创新节奏,为云计算中心运营者降低维护成本、提高用户体验提供了新的选择.【期刊名称】《电信科学》【年(卷),期】2013(029)001【总页数】5页(P130-133,142)【关键词】软件定义网络;多租户;数据中心;网络虚拟化【作者】吴强;徐鑫;刘国燕【作者单位】中兴通讯股份有限公司中心研究院南京210012【正文语种】中文1 前言随着终端计算处理能力的提高、网络传输能力的扩大，Web技术的出现和发展，网络所承载的信息急剧膨胀，互联网不再是单纯以通信为目的的网络，而是更多地朝着满足人们获取信息需求的方向发展，成为一个信息承载和分发的平台。
基于SDN的数据中心互联
SDN Controller
1
2
1 2 2
1
2
300M
呼和浩特基地
客户 A
800M
DC互联平面
100M
廊坊基地 DC互联PE
客户 C
客户 B
DC互联PE
DC互联PE
客户 B
客户 A
客户 C
贵州基地
DC内
DC间
DC内
业务功能2：广域网流量调度
通过PCE集中控制实现全局流 量负载均衡，避免局部拥塞， 提高网络资源利用率；
vSwitch vSwitch vSwitch
PE
PE
GW
vSwitch vSwitch vSwitch
V V V M M M
V V V M M M
V V V M M M
V V V M M M
V V V M M M
V V V M M M
业务功能1 ：端到端业务自动开通
1 用户通过门户 自助订购业务 2 编排器将业务需求 分解为计算/存储/网 络资源需求并下发 3 DCI控制器根据专线需 求生成配置并下发设备 3 DC控制器根据需求 生成流表并下发设备
广域网智能流 量调度/调优， 实现负载均衡
DCI网络
GW
vSwitch vSwitch vSwitch
PE
PE
GW
vSwitch vSwitch vSwitch
V V V M M M
V V V M M M
V V V M M M
光网络
V V V M M M
V V V M M M
V V V M M M
IP 与 光 协 同 ， 实现流量优化 ，协同故障检 测/保护
基于SDN技术的新一代网络建设
基于SDN技术的新一代网络建设目录CONTENTS PART 01 传统网络存在的问题PART 02 新一代网络建设解决方案PART 03 SDN实验平台解决方案PART 04 西麦科技产品支撑2传统网络存在的问题01传统网络存在的问题新一代网络建设解决方案026西麦科技SDN 设计架构OpenFlow 交换机VXLANSDN 网络vSwitch vRoutervFirewall vLBNFVI交换机路由器传统网络转发面OpenFlow 、NETCONF 、BGP-LS 、PCEP 、BGP-EVPN南向接口SDN 控制器控制面SD-ISP 运营商SD-WAN 广域网SDN APPSD-Cloud 云网协同SD-EN 企业网SD-DC 数据中心REST北向接口零接触部署可视化业务编排随需业务智能云生态7010203010203云数据中心（两地三中心）无法共享硬件资源无法对海量设备进行统一管理业务不能做到自由迁移云数据中心的挑战SDN 云数据中心解决方案（两地三中心）同城灾备中心异地灾备中心云双活容灾云主备容灾第三方云平台生产中心VXLAN FabricSpine LeafOVSV M V MV M V MSDN 云网控制器OpenStack第三方云平台VXLAN FabricSpine LeafOVS V MV MV M V MSDN 云网控制器OpenStack第三方云平台VXLAN FabricSpineLeafOVS V MV MV MV MSDN 云网控制器OpenStackSupervSwitchvSwitch vSwitchvSwitch vSwitch vSwitch vRouter vFW/vLBvRouter vFW/vLBvRouter vFW/vLBSDN 云网控制器物理服务器物理服务器物理服务器业务编排特点及优势一：跨DC构建共享资源池南北向NFV资源池异地云数据中心本地云数据中心SDN云网控制器leaf东西向VAS资源池OVSV MV MvRoutervFW/vLB vSwitchvSwitch 东西向NFV资源池leafleafleafSpine vSwitchV MV MvFW/vLBSpine南北向NFV资源池OVS V MV MvRouter vFW/vLB vSwitchvSwitch leafleafvSwitchV MV MvFW/vLBVxLAN东西向NFV资源池LB特点及优势二：网络业务自动化部署vFW vRouter SDN云网控制器NFVOVS V MV MV MOVS V MV MV MOVSvSwitch NFVOVS业务系统南北向流量V MV MV MOVS V MV MV MOVS业务系统东西向流量（1）网络业务的自动化部署，业务的快速开通（2）应用部署的位置不受网络的限制特点及优势二：网络业务自动化部署SDN云网控制器OVSV MV M业务AOVSV MV M业务BOVSV MV M业务C特点及优势三：多DC跨厂商控制器互通VXLAN FabricVXLAN FabricVXLAN FabricSuperSDN云网控制器Spineleaf leafleafSpine特点及优势四：可视化、精细化运维应用视图overlay网络视图Underlay网络视图WEBAPPDBü将网络拓扑抽象成应用，Overlay，Underlay不同视角的视图ü面向不同客户呈现不同的网络视图ü全网可视化的网络流量视图 ü图形化实时显示链路和业务状态信息 ü具备故障溯源能力，完成端到端故障定位ü通过标准的南向协议，集中纳管各厂商设备 ü根据整网流量负载情况进行实时流量调度vSwitchvLB vRoute rvFWvSwitchvSwitchvSwitchvLB vRoute rvFWvSwitchvSwitchSpineLeaf云管理平台特点及优势五： 智能预警去重模块分类模块流量识别模块流量汇聚流量过滤西麦vTAP网络流量分析业务告警分析全网可视化平台深度报文分析数据切片模块镜像管理SDN云网控制器15带宽利用率非常低无法应对快速的业务变化设备运维管理复杂SD-WAN广域网的需求与挑战•业务快速部署•多租户管理•智能选路•业务保障•OVERLAY模式•全网拓扑可视化•丰富的报表分析•智能告警TrustedZoneDMZ宽带连接MPLS3G/4G分支ASDN ControllerSD – WANvCPEvCPEvCPE分支B总部PEPEPE PEPEPEPath1Path2Path3SDN广域网解决方案17网络内部及出口流量调度，网络流量可视化网络灵活调度网络策略自动化跟随、网络服务按需分配网络资源自动化部署在云平台下统一管理，对物理、虚拟网络进行管理和监控网络统一控制管理企业园区网园区网的需求与挑战核心层外部网络接入层汇聚层园区网SDN 控制器园区网出口部门1部门2标准OF 接口vCPEvCPE部门3vCPE部门4vCPE开放API 接口第三方应用流量可视化流量调度业务流管理终端接入管理SDN 园区网解决方案SDN 实验平台解决方案03平台架构SDN 实验Mininet 实验NFV 实验定制化实验实训内容实验设备配额管理服务编排模板管理用户管理认证管理日志管理服务管理安全管理统计管理自定义功能SDN 网络设备NFV 设备传统网络设备混合设备SDN 控制器实验管理平台智能选路实时检测拓扑发现流表管理21网络研究支持异构的试验床网络，同时兼容多种不同的SDN网络虚拟化工具，为用户提供多种不同的SDN控制器或自定义控制器。
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基于S D N的未来数据中心网络精编W O R D
版
IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】
基于S D N的未来数据中心网络伴随着互联网的高速发展，互联网数据中心也迅速发展。
尤其是云计算的发展，使得更多的应用处理集中到云端，促使云计算数据中心的规模急剧增长。
Google、微软、腾讯等互联网公司新建的云数据中心规模都超过10万台物理服务器。
未来的互联网流量将以云计算数据中心为核心，未来的互联网将是以云计算数据中心为核心的网络。
数据中心网络面临的主要问题
随着数据中心规模的快速增长以及云计算的部署，在网络的管理、业务的支撑、绿色节能等方面对数据中心网络提出了很高的要求。
●集中高效的网络管理要求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，以提高网络的可用性。
●高效灵活的组网需求云计算数据中心网络规模大，组网复杂，在网络设计时，为了保障网络的可靠性和灵活性，需要设计冗余链路，保护链路，部署相应的保护机制。
在现有数据中心组网中大量采用的VRRP、双链路上联、SPT等技术，存在着网路利用率低、容易出现故障，且仅能实现局部保护的问题。
●虚拟机的部署和迁移需求云计算数据中心部署了大量的虚拟机，并且虚拟机需要根据业务的需要进行灵活的迁移。
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。
●虚拟多租户业务支撑要求云计算数据中心需要为用户提供虚拟私有云租用服务，租户需要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。
需要数据中心网络支持虚拟多租户能力，支持大量的租户部署，实现租户的隔离和安全保障等。
●全面的数据中心IaaS要求在云计算数据中心中，云计算技术的引入，实现了计算资源和存储资源的虚
拟化，为用户提供了计算资源和存储资源的IaaS服务，但目前网络资源还无法虚拟化按需提供，难以提供计算资源+存储资源+网络资源的全面IaaS服务。
当前云计算数据中心网络技术分析
为解决以上云计算中心面临的问题，出现了很多的技术方案，针对主要的技术方案分析如下。
Trill技术与SPB技术
Trill技术和SPB技术设计之初，主要针对数据中心的多路径转发和灵活部署的需求，解决数据中心部署SPT带来的链路利用率降低、网络稳定性降低以及部署三层路由带来的复杂性问题。
Trill技术和SPB技术基于IS-IS协议实现链路计算，从而避免了环路；采用等价多路径技术，实现了多路径转发保证负载均衡，从而提高了网络利用率，提高了数据中心网络的可靠性，使得网络部署更加灵活。
但Trill技术和SPB技术并没有考虑如何解决网络的集中管理、虚拟机的部署和迁移、网络能力能力开放提供IaaS服务等问题。
EVB技术
EVB即边缘虚拟桥接技术，由IEEE802.1Qbg所定义，制定了边缘中继、虚拟边缘网桥以及虚拟边缘端口聚合器技术，可满足多虚拟机的标识和承载，满足虚拟机部署的需求；同时EVB还通过VDP等协议支持虚拟机动态创建和迁移的发现，以及相应网络参数的自动配置，满足虚拟机动态迁移的需求。
但EVB技术无法解决数据中心集中化管理、多路径转发、虚拟多租户、IaaS等方面的问题。
VXLAN技术
VXLAN技术是为了解决数据中心虚拟多租户和虚拟机迁移的问题而设计的。
VXLAN技术采用了L2 over L3技术，在原有的数据报文封装中增加了VXLAN封装，并增加了IP封装，使得原有的L2报文可以穿越L3网络，扩大了二层网络的范围，使得虚拟机迁移可以灵活跨越三层部署。
同时，VXLAN封装大大扩展了租户ID字段，避免了采用VLAN方式受到4K 容量的限制。
但是，VXLAN技术在设计时，并没有过多考虑网络集中化管理、数据中心IaaS方面的问题。
NVGRE技术
NVGRE技术的也是为了解决数据中心虚拟多租户和虚拟机迁移的问题而设计的。
同样采用L2 over L3的方式，但与VXLAN不同，NVGRE技术采用GRE封装，通过租户ID与GRE 隧道对应的方式，实现租户虚拟多租户业务承载。
NVGRE技术在设计时，也缺少对网络集中化管理、数据中心IaaS方面的考虑。
可见，目前主要的数据中心网络技术，主要是针对数据中心的特定需求进行设计，只能解决部分的问题，停留在“头痛医头，脚痛医脚”的层面，尚无一种技术能全面满足数据中心网络的需求。
基于SDN的未来数据中心网络方案分析
SDN提出了采用软件定义网络的思路，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、IaaS等方面的需求，非常适合在数据中心网络中应用。
因此，基于SDN的云计算数据中心网络方案是未来数据中心网络的趋势。
基于SDN的未来数据中心网络方案如图1所示。
基于SDN的未来数据中心网络方案主要有三大组件：SDN控制器，VM管理器以及DC管理器。
其中，SDN控制器主要用于实现对网络设备（包括驻留在服务器的vSwitch）的集中管理和控制；VM管理器主要用于实现VM的管理，包括VM的创建、部署和迁移等；DC管理器主要用于实现整体的协同和控制，主要实现VM管理器与SDN控制器的协同，实现数据中心计算资源、存储资源、网络资源的统一协调和控制。
基于SDN的未来数据中心网络方案主要有以下特点和优势。
●集中高效的网络管理和运维 SDN采用转发与控制分离，控制逻辑集中的方
式，由SDN控制器实现网络的集中全面控制。
SDN控制器拥有全网的静态拓扑及动态转发信息，可实施全网的高效管理和优化，更有利与网络故障的快速定位和排除。
如：在具有全网静态拓扑和动态转发信息的基础上，可开发专用的故障诊断工具，实时模拟网络的实际转发过程，可实现故障的快速定位和处理，极大提高了运维的效率。
●灵活组网与多路径转发基于SDN的数据中心网络采用统一的SDN控制器实施控制，网络的转发规则和动作由SDN控制器统一控制和下发，能有效避免环路，能根据业务的需求通过转发流表的控制，实现多路径转发和负载均衡，大幅提高网络的可靠性和利用率。
●智能的虚拟机部署和迁移虚拟机的部署和迁移需要网络的配合。
在基于SDN的未来数据中心网络方案中，通过DC管理器、VM管理器以及SDN控制器协同实现虚拟机的智能化部署和迁移。
当某台虚拟机需要迁移时，首先是VM管理器感知到，并向DC管理器发出请求，提出网络配合请求；DC管理器收到网络配合请求后，向SDN控制器发送网络配合请求；SDN控制器实施网络控制，将相应的网络策略下发到虚拟机迁移的目的网络设备，并撤销虚拟机原来所在网络设备对应的网络策略。
从而实现了虚拟机和网络的无缝协同，实现了虚拟机迁移的自动化和智能化。
●海量虚拟租户支持针对海量租户的承载需求，中兴通讯基于SDN的未来数据中心解决方案采用扩展标签的方式，利用现有的MPLS标签实现租户的标识，
20bit的MPLS标签可满足超大容量的租户承载需求。
同时，SDN控制器可实现租户的隔离，提供每租户的虚拟网络视图、资源控制和安全保障。
●计算+存储+网络的IaaS服务基于SDN控制器，可实现网络资源的虚拟化，按需提供；同时结合DC管理器实现了SDN 控制器与VM管理器的协同，从而实现了计算资源和存储资源与网络资源的无缝协同，向用户提供按需的计算+存储+网络资源的IaaS服务。
基于SDN的未来数据中心网络方案能充分满足数据中心的规模部署和运营需求，具有很大的优势。
但由于目前SDN技术尚处于发展阶段，还不够成熟，基于SDN的未来数据中心网络方案需要考虑以下问题：●DC管理器、SDN控制器、VM管理器之间的协同，三者可能由不同的厂商提供，如何实现无缝的互通是关键；●如何实现现有数据中心网络向基于SDN的数据中心网络演进，是网络部
署面临的直接问题；●SDN目前处于高速发展阶段，技术方向和路线是否会出现大的变化，是需要持续关注的问题。
小结与建议
通过以上分析，可见基于SDN的未来数据中心网络是未来的发展方向，但目前还不够成熟，还存在一些问题。
针对以上的问题，有3点建议：●推进DC管理器、SDN控制器、VM管理器之间协同接口的标准化和规范化，满足无缝协同的要求；●数据中心网络演进的过程中，可部署支持多模式转发的网络设备，即可支持现有的转发方式，也可支持SDN架构的转发控制方式，以满足后续演进的需求；●持续关注SDN技术和架构的演进，参与国际标准制定，保证SDN架构的延续性和不同版本之间的兼容性。
相信不久的将来，基于SDN的未来数据中心将得到蓬勃发展，极大促进互联网及互联网应用的发展和丰富。