以SDN為核心的云計算數據中心

韓昆

湖北工業大學

以SDN為核心的云計算數據中心

韓昆

湖北工業大學

大數據和云計算時代的到來，對網絡數據處理提出了更高的要求，傳統網絡結構框架已經無法滿足當前云計算數據中心運行需求，網絡虛擬化技術逐漸暴露出了很多不足，所以必須利用新型技術對傳統網絡結構框架進行改進。文章從云計算數據中心的簡介及發展需求出發，指出了SDN在云計算數據中心中的應用優勢，并對以SDN為核心的云計算數據平臺的具體構建方式進行分析，具有一定的指導和借鑒作用。

SDN 云計算數據中心 網絡虛擬化

云計算數據中心的最大特點便是網絡虛擬化，在虛擬化技術的支撐下，云計算數據中心可以根據實際需求擴展數據容量，數據處理效率和安全性較高，并且數據中心的管理是非常簡單的，管理成本較低，因虛擬化技術與的眾多優點，已經被廣泛應用于各個行業和領域中。但是虛擬化技術的數據流量傳輸為東西方式，并且要求業務網絡為二層網絡，具有多條數據傳輸路徑及鏈接方式，這些特點又會反過來制約云計算業務的開展，所以必須對云計算數據中心虛擬化技術進行改進，提高其可靠性和穩定性。

1 云計算數據中心簡介及發展需求

云計算數據中心屬于新網絡時代催生的產物，以互聯網為平臺基礎、以虛擬化技術為技術支撐，采用資源池化的方式將軟件以及數據進行存儲并管理，在用戶支付相應費用之后為其提供所需資源。云計算數據中心是互聯網發展的必然趨勢，為了滿足新時期的發展需求，云計算數據中心必須做出相應的調整。首先，應該完成數據中心流量從南北形式到東西形式的轉變；其次，網絡結構應該由物理二層過渡到邏輯二層；然后，還需要加強對多租戶網絡拓撲的統一管理和控制力度；最后，還應該滿足大數據對網絡帶寬的彈性需求。這些都是云計算數據中心過程中需要解決的問題。

2 SDN在云計算數據中心中的應用優勢

SDN的中文名字為軟件定義網絡，屬于一種新型虛擬化技術，其核心技術為OpenFlow，在其網絡結構框架中，網絡設備控制面與數據面是相互分開的，具有較強的集中控制能力和較高的開放性。將SDN應用于云計算數據中心，可以在定義好網絡規則之后，根據實際需求對路由器內置協議進行修改，不必再對路由器進行多次配置也可以完成數據交換；同時，還可以對流量進行調控，對流媒體通道起到臨時擴展作用，有效提高了流媒體業務服務質量。并且，當租戶數量較多的時候，可以按照租戶的實際需求創建獨立的虛擬網絡，提高了網絡控制的靈活性和智能化程度。除此之外，SDN還具有較強的開放性，網絡的拓展延伸能力較強，能夠為網絡結構升級提供技術支持，對于拓寬業務模式具有重要作用。

3 以SDN為核心的云計算數據中心平臺構建

以SDN為核心的云計算數據中心平臺主要包括四個邏輯層，分別為應用層、應用接口層、網絡適配器層以及網絡設備層。

3.1 應用層

對于以SDN為核心構建完成的云計算數據中心平臺來講，應用層屬于基礎層，在整個平臺中起到支撐作用。通過應用層能夠實現數據中心與互聯網的有效連接，同時，應用層中設有應用接口，可以直接對底層網絡進行控制。應用層在底層網絡和頂層應用之間起到連接作用，能夠實現兩者之間的良好交互，比如監控網絡流量、對網絡路徑進行優化操作等，都是在應用層的支持下完成的。同時，在應用層中如果將多種控制技術進行整合，還可以完成更為復雜的網絡操作，比如設置網絡防火墻、創建獨立網絡等。

3.2 應用接口層

應用接口層顧名思義便是在應用層中開設接口，方便與底層網絡進行連接并對其進行控制。應用層的操作指令及數據信號，都需要經過應用接口層才能傳遞到底層網絡，應用接口層在整個網絡結構中相當于一個關卡，通過設置訪問權限和訪問密碼，能夠對應用層的操作指令及數據信號進行過濾，只有獲取權限并持有訪問密碼時，才能順利通過該層傳遞至地層網絡，能夠有效避免非法入侵，提高了云計算數據中心平臺的安全系數。

3.3 網絡適配器層

網路適配器層屬于網絡結構框架中的核心部分，在獲取上層網絡操作指令之后，可以根據下層網絡運行需求，將操作指令的數據信號進行轉換，保證下層網絡能夠準確識別操作指令，實現邏輯層與物理層的良好連接。同時，利用網絡適配器，可以詳細了解底層網絡的具體結構，以此作為依據，尋找最為合適的路徑，完成與下層網絡的良好的良好連接。并且，能夠時刻獲取網絡結構的動態信息，按照租戶的實際需求對調整網絡結構配置。

3.4 網絡設備層

網絡設備層可以將網絡結構中的操作指令以及數據信息直接傳遞到網絡設備上，然后網絡設備便會按照操作指令、利用獲取的數據信息進行規范化運行。網絡設備層具有較強的兼容性，可以實現不同類型網絡設備與網絡結構的良好連接，設備網絡設備使用比較靈活，能夠做到即插即用，可以有效提高云計算業務水平和質量。

4 結語

基于網絡虛擬化發展需求，傳統的的網絡結構模式已經無法滿足實際需求，不利于云計算業務的良好發展。為了改善這種情況，就必須將SDN新型網絡結構應用于云計算業務中，構建云計算數據中心平臺，對傳統網絡結構框架進行優化，提升數據中心之間的鏈路利用率，促進云計算業務的良好發展。

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