以SDN為核心的云計算數(shù)據(jù)中心

韓昆

湖北工業(yè)大學(xué)

以SDN為核心的云計算數(shù)據(jù)中心

韓昆

湖北工業(yè)大學(xué)

大數(shù)據(jù)和云計算時代的到來，對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理提出了更高的要求，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)框架已經(jīng)無法滿足當(dāng)前云計算數(shù)據(jù)中心運行需求，網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)逐漸暴露出了很多不足，所以必須利用新型技術(shù)對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)框架進(jìn)行改進(jìn)。文章從云計算數(shù)據(jù)中心的簡介及發(fā)展需求出發(fā)，指出了SDN在云計算數(shù)據(jù)中心中的應(yīng)用優(yōu)勢，并對以SDN為核心的云計算數(shù)據(jù)平臺的具體構(gòu)建方式進(jìn)行分析，具有一定的指導(dǎo)和借鑒作用。

SDN 云計算數(shù)據(jù)中心 網(wǎng)絡(luò)虛擬化

云計算數(shù)據(jù)中心的最大特點便是網(wǎng)絡(luò)虛擬化，在虛擬化技術(shù)的支撐下，云計算數(shù)據(jù)中心可以根據(jù)實際需求擴(kuò)展數(shù)據(jù)容量，數(shù)據(jù)處理效率和安全性較高，并且數(shù)據(jù)中心的管理是非常簡單的，管理成本較低，因虛擬化技術(shù)與的眾多優(yōu)點，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)和領(lǐng)域中。但是虛擬化技術(shù)的數(shù)據(jù)流量傳輸為東西方式，并且要求業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)為二層網(wǎng)絡(luò)，具有多條數(shù)據(jù)傳輸路徑及鏈接方式，這些特點又會反過來制約云計算業(yè)務(wù)的開展，所以必須對云計算數(shù)據(jù)中心虛擬化技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，提高其可靠性和穩(wěn)定性。

1 云計算數(shù)據(jù)中心簡介及發(fā)展需求

云計算數(shù)據(jù)中心屬于新網(wǎng)絡(luò)時代催生的產(chǎn)物，以互聯(lián)網(wǎng)為平臺基礎(chǔ)、以虛擬化技術(shù)為技術(shù)支撐，采用資源池化的方式將軟件以及數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲并管理，在用戶支付相應(yīng)費用之后為其提供所需資源。云計算數(shù)據(jù)中心是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢，為了滿足新時期的發(fā)展需求，云計算數(shù)據(jù)中心必須做出相應(yīng)的調(diào)整。首先，應(yīng)該完成數(shù)據(jù)中心流量從南北形式到東西形式的轉(zhuǎn)變；其次，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)該由物理二層過渡到邏輯二層；然后，還需要加強(qiáng)對多租戶網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞慕y(tǒng)一管理和控制力度；最后，還應(yīng)該滿足大數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡(luò)帶寬的彈性需求。這些都是云計算數(shù)據(jù)中心過程中需要解決的問題。

2 SDN在云計算數(shù)據(jù)中心中的應(yīng)用優(yōu)勢

SDN的中文名字為軟件定義網(wǎng)絡(luò)，屬于一種新型虛擬化技術(shù)，其核心技術(shù)為OpenFlow，在其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)框架中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備控制面與數(shù)據(jù)面是相互分開的，具有較強(qiáng)的集中控制能力和較高的開放性。將SDN應(yīng)用于云計算數(shù)據(jù)中心，可以在定義好網(wǎng)絡(luò)規(guī)則之后，根據(jù)實際需求對路由器內(nèi)置協(xié)議進(jìn)行修改，不必再對路由器進(jìn)行多次配置也可以完成數(shù)據(jù)交換；同時，還可以對流量進(jìn)行調(diào)控，對流媒體通道起到臨時擴(kuò)展作用，有效提高了流媒體業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量。并且，當(dāng)租戶數(shù)量較多的時候，可以按照租戶的實際需求創(chuàng)建獨立的虛擬網(wǎng)絡(luò)，提高了網(wǎng)絡(luò)控制的靈活性和智能化程度。除此之外，SDN還具有較強(qiáng)的開放性，網(wǎng)絡(luò)的拓展延伸能力較強(qiáng)，能夠為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)升級提供技術(shù)支持，對于拓寬業(yè)務(wù)模式具有重要作用。

3 以SDN為核心的云計算數(shù)據(jù)中心平臺構(gòu)建

以SDN為核心的云計算數(shù)據(jù)中心平臺主要包括四個邏輯層，分別為應(yīng)用層、應(yīng)用接口層、網(wǎng)絡(luò)適配器層以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層。

3.1 應(yīng)用層

對于以SDN為核心構(gòu)建完成的云計算數(shù)據(jù)中心平臺來講，應(yīng)用層屬于基礎(chǔ)層，在整個平臺中起到支撐作用。通過應(yīng)用層能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)中心與互聯(lián)網(wǎng)的有效連接，同時，應(yīng)用層中設(shè)有應(yīng)用接口，可以直接對底層網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制。應(yīng)用層在底層網(wǎng)絡(luò)和頂層應(yīng)用之間起到連接作用，能夠?qū)崿F(xiàn)兩者之間的良好交互，比如監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)流量、對網(wǎng)絡(luò)路徑進(jìn)行優(yōu)化操作等，都是在應(yīng)用層的支持下完成的。同時，在應(yīng)用層中如果將多種控制技術(shù)進(jìn)行整合，還可以完成更為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)操作，比如設(shè)置網(wǎng)絡(luò)防火墻、創(chuàng)建獨立網(wǎng)絡(luò)等。

3.2 應(yīng)用接口層

應(yīng)用接口層顧名思義便是在應(yīng)用層中開設(shè)接口，方便與底層網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接并對其進(jìn)行控制。應(yīng)用層的操作指令及數(shù)據(jù)信號，都需要經(jīng)過應(yīng)用接口層才能傳遞到底層網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用接口層在整個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中相當(dāng)于一個關(guān)卡，通過設(shè)置訪問權(quán)限和訪問密碼，能夠?qū)?yīng)用層的操作指令及數(shù)據(jù)信號進(jìn)行過濾，只有獲取權(quán)限并持有訪問密碼時，才能順利通過該層傳遞至地層網(wǎng)絡(luò)，能夠有效避免非法入侵，提高了云計算數(shù)據(jù)中心平臺的安全系數(shù)。

3.3 網(wǎng)絡(luò)適配器層

網(wǎng)路適配器層屬于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)框架中的核心部分，在獲取上層網(wǎng)絡(luò)操作指令之后，可以根據(jù)下層網(wǎng)絡(luò)運行需求，將操作指令的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，保證下層網(wǎng)絡(luò)能夠準(zhǔn)確識別操作指令，實現(xiàn)邏輯層與物理層的良好連接。同時，利用網(wǎng)絡(luò)適配器，可以詳細(xì)了解底層網(wǎng)絡(luò)的具體結(jié)構(gòu)，以此作為依據(jù)，尋找最為合適的路徑，完成與下層網(wǎng)絡(luò)的良好的良好連接。并且，能夠時刻獲取網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的動態(tài)信息，按照租戶的實際需求對調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)配置。

3.4 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層可以將網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的操作指令以及數(shù)據(jù)信息直接傳遞到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上，然后網(wǎng)絡(luò)設(shè)備便會按照操作指令、利用獲取的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行規(guī)范化運行。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層具有較強(qiáng)的兼容性，可以實現(xiàn)不同類型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的良好連接，設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用比較靈活，能夠做到即插即用，可以有效提高云計算業(yè)務(wù)水平和質(zhì)量。

4 結(jié)語

基于網(wǎng)絡(luò)虛擬化發(fā)展需求，傳統(tǒng)的的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式已經(jīng)無法滿足實際需求，不利于云計算業(yè)務(wù)的良好發(fā)展。為了改善這種情況，就必須將SDN新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)用于云計算業(yè)務(wù)中，構(gòu)建云計算數(shù)據(jù)中心平臺，對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)框架進(jìn)行優(yōu)化，提升數(shù)據(jù)中心之間的鏈路利用率，促進(jìn)云計算業(yè)務(wù)的良好發(fā)展。

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