云宏大讲坛 | SDN、NV在云数据中心的应用场景

随着云计算技术的高速发展，IT基础架构也处于快速变化中，以适应新技术层出不穷的要求。以云数据中心网络设备而言，IT基础架构的变化对网络运维带来了一些新挑战：

应用架构的转变

业务的转型导致基于服务和Web的应用大量增加。这种转变导致云数据中心中存在大量的服务器到服务器的东西向通信流量，同时，这些服务器间的通信也要求有安全隔离。

多数据中心的需求

从可用性和灵活性考虑，越来越多的用户考虑将业务部署到多个数据中心。用户希望在数据中心间方便互联互通，从而实现应用的容灾或多活部署。

虚拟化技术应用广泛

服务器虚拟化、存储虚拟化技术在云数据中心中应用广泛，实现了计算、存储资源的有效利用，降低成本，同时也有效减少业务的意外停机。如何有效管理虚拟机网络与物理网络，是一个巨大的挑战。

云数据中心

综上所述，云数据中心的应用越来越复杂，要求网络管理员能够高效管理复杂的网络，应对越来越大的数据流量。在云数据中心引入SDN（软件定义网络）、NV（网络虚拟化）技术能很好地帮助用户应对这些挑战。

SDN、NV技术有很多的应用场景，以下介绍三个比较常见的场景：

租户网络

在这种场景中，每个租户都有隔离的私有网络和子网。同一子网内的虚拟机互通，不同租户间的虚拟机相互隔离。一个租户可以在自己的私有网络内创建多个子网。租户可以创建虚拟路由器，将虚拟网络和外部网络（External Network）连接起来。

Openstack租户网络拓扑，图片来源自网络社区

跨数据中心网络

分布在不同数据中心的虚拟机，看上去像是在一个数据中心网络内，也叫大二层网络。常用于跨数据中心业务容灾，或用于跨数据中心灵活调配资源。

Overlay是一种网络叠加的理念——物理网络被称为Underlay Network，在其之上再构建一个Overlay Network用于承载虚拟机的业务。在逻辑上看，无论Underlay Network是否跨3层路由网络、跨物理站点，处在Overlay Network中的虚拟机之间的通信看上去都像在2层网络一样。Underlay层面，不同数据中心之间通过专线互联；Overlay层面，通过隧道技术（vxlan、GRE）或×××实现互通。

Overlay网络模型，图片来自网络

网络虚拟化

通过网络虚拟化技术，与网络虚拟机管理程序等效的功能可在软件中重现一整套网络服务（例如，交换、路由、访问控制、防火墙、QoS 和负载平衡）。因此，可通过编程方式任意组合这些服务，只需短短数秒，即可生成独一无二的独立虚拟网络。

计算虚拟化和网络虚拟化对比，图片源自网络社区