浅谈SDN架构下的运维

目前国内的网络运维还处于初级阶段，工作人员每天就像救火一样，天天疲于奔命。“什么破网络怎么又断了”，“我去，服务器宕机啊”，“这个网速慢的跟乌龟爬的一样”，这些埋怨声每天都在运维人员耳边回荡。运维人员只能埋头查找系统运行的日志，耗时耗力，老眼昏花不说，有时候忙了半天还一无所获，作为运维工程师的你，有木有遇到过类似苦逼的经历?

传统网络的运维痛点

传统的网络运维每天都是针对不同的厂商设备敲不同的命令行，从 Cisco、Juniper、到华为、华三，变化的只是换一种命令show / display 、no/undo。网络管理分散，网络和云管平台、安全、IT/业务系统互相独立，需要分别维护，效率低;网络结构，配置、拓扑、链路状态的不可视化，运维人员只能依赖经验和记忆，变更调整网络，这为网络留下了大量隐患;管理模式单一，基于单设备或单机架构管理，错漏多、排障难等等。当网络出现问题时，公司的各个大小部门都在埋怨运维部门，可是运维人员也很无辜，每天面对繁杂的工作不说，最后出了问题也只能“打碎牙齿和着血往肚子里面咽”，成了名符其实的“背锅侠”。

运维部门每天都要制定不同的规章制度，较大规模的公司会有自己的开发人员对开源软件和开源产品做二次开发。在传统的网络中，随着企业业务上涨，该公司的网络运维部门规模也会跟着扩大。一个典型的网络运维部门，开始团队只有十几人，当四五年后，业务系统变得复杂，网络设备涉及的种类越来越多，运维人员也越来越多，基本翻了两倍。他们每天都需要7*24小时值班，哪怕是已经下班回家的工作人员也是手机不离身。处理旧的故障时会有故障模板。当遇到新的故障时，除了要辛辛苦苦找方法解决，最后还要再写新的故障模板。于是，运维人员的故障模板库越来越来越长，越来越复杂。然只能叹息“吾心甚累!”

网络的发展

网络在发生什么样的变化?我们只能看到网络的变化，才能看到网络运维需要对应做什么变化。

从1974年TCP/IP协议的发布，到今天的SDN,网络技术一直在发展。在这期间产生了快速以太网、MPLS、SDN技术、Openflow 1.0以及后续的版本、Open Daylight的发布等，促进了网络的发展。

20世纪60年代，很多大学和研究机构都在致力于新的通信技术，其中有一家美国国防部最为突出，当时为实现迂回的通信传输方式，分组交换方式便应运而生了。到20世纪60年代下半叶，已有大量的人员投入分组交换和分组通信的研究中。后来为给互联计算机中提供可靠的通信，到1982年全球性的组织提出了TCP/IP协规范，1990年左右不论是局域网还是广域网，都开始倾向TCP/IP协议。

互联网投入商用是从1995年开始，当时互联网服务供应商数目剧增，1996年IPv6规范出炉，载入RFC。

1995年开始做快速以太网标准，1997年IETF成立MPLS工作组。2005年中国出现了电信级以太网概念，同年，全球骨干网络基础建设大规模兴起。

2006年了SDN 诞生，从诞生至今，在中国商用落地的项目并不多。2009年的时候，Openflow1.0 正式发布，在全球掀起了一阵风潮，大家开始意识到网络要改变了。2011年开始 ONF 的成立又掀起另一股浪潮。2012年谷歌B4全面运行，2013年 OpenDaylight 发布，2014年 ONOS 发布。各行各业的玩家开始进入SDN领域。

那SDN是什么

SDN是Software Defined Network的缩写，也就是软件定义网络。SDN是一种网络架构，将网络的控制平面与转发平面分离，并通过开放和可编程接口直接对控制平面进行编程。SDN的核心理念就是希望通过应用程序来控制转发行为，完全通过软件来定义整个网络。

SDN架构分为应用层，控制层和基础设施层：

• 应用层包括各种不同的业务和应用，负责各种网络资源的编排;
• 控制层也就是SDN的控制软件，负责处理各种数据转发资源，维护网络拓扑、状态信息，进行网络全局管理;
• 基础设施层包含了各种网络设备，负责数据的处理、转发和状态收集。

SDN是对现有网络架构重新构建的技术。传统网络架构是由交换器、路由器等网络基础设施定义的网络流量的传输，就像城市道路上的车流一样，在没有GPS导航前，每个十字路口如何转向，基本是司机根据当前看到的情况走自认为最短最好的路径，但高峰时段往往塞成一锅粥。而SDN是从全城动态交通状况，根据每辆车的需求(如时间最短、费用最省、不走高速等)来安排调度每辆车如何到达目的地，从全局视角调度，也保证了每辆车的最优线路。

SDN技术因其架构的开放性和灵活部署及编程能力，成为下一代网络核心技术的首选。无论是Google对于其DC(数据中心)系统完成的SDN改造，还是IT巨头微软和阿里巴巴分享的SDN云服务经验，无一例外都为此技术的应用描绘了美好的前景。基于SDN的网络虚拟化，能够将业务的逻辑网络拓扑与物理网络拓扑解耦，极大提升业务交付速度，简化网络运维，同时能够满足运营商、政企对于降低网络成本、提升业务创新速度的诉求。

SDN给运维带来的优势

传统网络由具有集成控制和数据转发平面的设备组成，因此每个盒子都需要独立配置和管理。即使对网络进行简单更改也可能需要数周甚至数月才能完成，因为必须对每台设备进行更改。但随着物联网(IoT)，云计算和移动性的兴起，SDN架构中控制和数据平面的分离使控制能够从设备中抽象出来并集中化，以便网络管理员可以集中控制管理底层复杂基础设施。从理论上讲，所有网络节点只需要转发或数据平面来推送数据包。SDN给运维带来的优势具体如下：

• 减少开销

由于网络管理员不再需要从一个设备到另一个设备来更改网络配置，因此他们可以更有效地进行必要的更改。不仅可以通过集中控制有效地控制网络配置，还可以自动化许多配置。

• 整体的集中式网络管理

SDN方法的最大好处之一是可以通过单个设备控制所有网络组件。物理和虚拟设备都可以通过单个API进行控制，使得网络管理员的生活更加轻松。

• 启用“无网络影响的网络实验“

SDN为网络带来的灵活性允许管理员“跳过”SNMP所施加的限制并尝试网络配置，而网络也不会受到影响。

• 更详细，粒度安全

（编辑：核心网）

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