雖然現在SDN或網絡虛擬化還沒有達到預期的高度，但對于IT從業者來說，擁抱這些技術永遠都不算早，目前以太網在每一個數據中心中扮演者舉足輕重的角色，但SDN廠商們正在摩拳擦掌準備迎接下一場網絡革命。

網絡行業整裝待發，亟待改變

目前，以太網已經在每一個數據中心中扮演者舉足輕重的角色，它將每一家公司連接到互聯網之上。網絡世界每一個重大改變都需要大量時間，雖然大眾對于標準和新技術的接受能力在提高，新技術的普及也需要花費超過十年時間。 企業在發展過程中需要應對不斷增長的對縮減預算的需求，企業員工需要自動化的IT基礎設施來簡化操作流程，而網絡世界的聲音主要集中在如何從傳統以太網向軟件定于網絡與網絡虛擬化的新架構遷移。既然網絡世界已經被Cisco統治多年，現在的問題是：這些新技術對傳統網絡的影響力有多大?客戶是否有足夠的意愿更換廠商去采用這些新技術么?

Ethernet Fabrics(以太光網絡)，作為生成樹協議架構網絡的替代品，其具有可擴展、高帶寬的架構，而SDN與其說是一個產品，不如說是一種架構。Juniper和Arista這些年在其產品線中提供了一些可編程特性。首先我們來看一下SDN是如何與傳統網絡架構的區別(接下來的兩部分通過 Joe Onisick的圖表和描述詮釋了 具體區別)

傳統網絡架構

在傳統網絡架構圖中，最重要的一點是控制層與數據層分離。每一層都有不同的任務，層與層在一起提供了整個數據的轉發、路由功能。這里，控制層負責了設備的配置和數據流程序化選路。當你管理一臺交換機時，你實際上是在和交換機的控制層打交道。像路由表、生成樹協議這些東西都是由控制層計算出來的。這些表的構建來源于如BPDU(網橋協議數據單元，用于運行STP的交換機之間交換信息的消息真)、Hello包等消息幀的傳遞，根據這些消息幀，交換機來決定可用的轉發路徑。一旦這些數據包的轉發路徑確定，這些路徑信息將向下發送至數據層，通常存儲于硬件之上。數據層面通常選用***的由控制層面傳輸過來的路徑信息進行消息轉發。這種模式在傳統上來講是十分高效的，硬件的決策過程是非常快速的，整體的延遲可控并且控制層面可以處理繁重的配置需求。

這種方法是沒有任何問題的，我們關注的是可擴展性。為了證明可擴展性的問題，我們以服務質量(QoS)為例。QoS允許根據幀中的特征，根據調度需求，優先轉發特定數據幀。這從某種程度上減輕了特定流量在網絡擁堵時所帶來的數據傳輸延遲。舉個例子，對延遲敏感的語音和視頻流量通常被定為高優先級轉發以保證用戶體驗。流量優先級通常是基于數據幀中的服務等級(CoS)或區分服務代碼點(DSCP)標簽來決定的。這些幀必須在數據幀進入網絡時被統一確定，隨之相對應的規則也必須在網絡中設定一致，這種需求在傳統多層交換網絡中會變得很笨拙，因為每一臺設備都需要有相同的配置信息。

為了說明當前網絡管理上的挑戰，我們想想看，在網絡中的每個設備節點的每個端口上，管理員都需要單獨配置，這樣的工作非常耗時，易出錯且笨拙。

此外，在數據恰當分類和路由的網絡中還存在著挑戰。例如，現在我們有兩種完全不同的數據流量，一種是iSCSI流量，一種是語音流量。iSCSI作為存儲流量，通常數據包都是全尺寸大小的，甚至有時會出現巨型數據幀;而語音流量則通常是以一個個的小型的數據包傳輸的。此外，兩種流量還有不同的傳輸需求：語音流量對延遲非常敏感，這是為了保證語音的通信質量，而iSCSI則對延遲低敏感，但是需要更多帶寬。傳統網絡中幾乎沒有任何工具能夠區分這兩種流量并且根據流量類型不同選擇不同數據通路以滿足兩種流量的特定需求。這些問題都是SDN希望去解決的。

SDN中的三大元素

● 管理數據幀、包轉發和應用策略的能力

● 動態應用策略和管理網絡的能力

● 可編程能力

注意：為了實現SDN，網絡架構不需要必須開放，標準化，與其他網絡可交互等特性。一個合適的SDN可以僅滿足定義和需求即可。

一個SDN架構必須有能力大規模編程操作數據幀或數據包流量。通常，SDN中的硬件通常被設計為匯聚的(設備有能力承載所有數據類型，包括一些希望存在的存儲流量)、大型的、低延遲的數據傳輸管道，通常這些硬件被叫做fabric。SDN架構本身將從網絡層視角，提供網絡和網絡流的集中管理能力。

這種架構是由將控制與數據層設備分離，并為控制層提供可編程接口這種方式實現的。數據層設備由控制層接受轉發規則，并將規則應用在ASIC硬件之上。這些ASIC可以是傳統ASIC，也可以是根據功能和性能需求自定義的轉發芯片。下圖詮釋了這些元素之間的關系：

在圖中，SDN控制器提供控制層功能，數據層則有物理交換設備提供。這些設備可以是新的也可以是裝載特定固件的現存設備，這取決于特定供應商和物理架構模型。圖中架構一個最主要的優勢在于，對于控制層面，全局的可見性更大。除了每一個數據層設備依賴于其他鄰居設備獲取網絡拓撲情況，一個單獨的控制層將具有全網的連接狀態。這種架構提供了對全網的路由，安全和QoS等配置，但同時也需要可編程特性。另外一個主要的特點在于集中控制，集中控制器獲取實時應用數據流更加容易，并且可以集中針對數據進行決策。

圖中僅僅展示了SDN架構的一小部分，其主要關注在物理架構與服務器位置。此外，這種架構可以將虛擬機環境整合進SDN網絡中。這樣，無論物理還是虛擬設備都可以統一進行控制策略管理，這種整合可以通過虛擬機管理器中可被SDN控制器管理的虛擬以太網橋來實現。下圖具體說明了這種解決方案的邏輯架構。#p#

圖中清晰地描述了虛擬網絡系統與物理網絡系統整合的解決方案。這種架構異常重要，因為無論是物理數據層還是虛擬數據層都被控制層統一管理，當一臺虛擬機進行遷移時，他可以不管下層網絡架構。這種特性對于策略虛擬化環境非常重要，因為如果實現更細粒度的控制，控制策略可以放在虛機端口上，并在虛擬機出外網之前一直生效。

注意：上面兩個圖均為SDN架構的概念圖。除了單獨控制節點的解決方案，還有很多其他架構，本文中描述的是最普遍應用情況。

在架構中，控制層中的集中控制、可編程接口可以由更加復雜的智能控制進程取代，以滿足流量優化、安全、維護等復雜需求。流量可以根據網絡變化進行彼此獨立轉發。

SDN廠商崛起

正如很多人所說的，隨著微軟的隕落，“后PC”時代到來。那么隨著“后Cisco”時代的到來，SDN勢將撐起一片天。

Cisco——最近其針對自身開放網絡環境(ONE)做出一個重大的戰略決策——詳見“ Mike Fratto 談論計算機網絡”

Broadcom——SDN也放大了自定義廠商與傳統芯片廠商的競爭。Cisco當然主要應用自主生產的芯片，而其他以太網交換機廠商則偏向于應用Broadcom或其他廠商的芯片。在最近的Dell 存儲論壇會議上，Broadcom 架構與網絡 CTO，Nick Ilyadis 主要討論了網絡軟件化(包括SDN)在現在IT系統架構中的地位。 閱讀詳情。

Brocade——其發布了自身在 SDN的發展藍圖，同時包括 支持OpenFlow和以太Fabrics網絡的地位。

HP——宣布支持OpenFlow，HP網絡CTO，Saar Gillar討論了SDN的生態系統，并透露出HP正在計劃開發OpenFlow控制器， 閱讀詳情。

Dell——正在通過收購擴大自身在網絡市場的競爭力。Dell 網絡GM Dario Zamarian解釋了Dell如何與SDN接軌， 閱讀詳情。

Juniper 網絡——發布 ***SDN計劃

Arista 網絡——發布 ***SDN計劃

IBM——發布 SDN白皮書，著重增強IBM網絡競爭力

網絡虛擬化

在討論網絡未來形態的過程中，絕大多數廠商都將終點放在了SDN。協議將不再是用戶所真正需要的;企業IT需求的提高需要技術，培訓和組織架構的變革。Wikibon 從Nicira得到這樣一個頗受矚目的答案：Nicira通常被視為SDN初創企業，源于其創始人在OpenFlow的發展中扮演了重要角色，但是Nicira的解決方案主要集中在控制層面，其更像是服務器虛擬化而非網絡虛擬化，它提供了應用與物理層間的虛擬化層。而隨著VMware的VMotion，微軟的動態遷移技術的提出，這些特性也允許創建的虛擬機池可以動態部署和遷移。網絡虛擬化則實現了在多種虛擬機管理平臺間保持了這種靈活度，可以將任何虛擬機遷移至任何地方。這種特性將對傳統網絡廠商帶來巨大沖擊，這不僅僅是技術將脫離硬件，其更能夠充分利用新的物理架構(如刀片服務器集群一樣)。Nicira的網絡虛擬化的三個目標在某種程度上，是對SDN的一種互補：

1. 軟件與硬件解耦，二三層數據轉發將分離

2. 重新定義物理與虛擬

3. 網絡自動化，允許操作靈活化

然而，話說回來，大多數SDN的解決方案還處于研發階段，Nicira的24個客戶中包括了一些大型網絡，電信和云服務提供商(AT&T、eBay、Fidelity、NTT 和 Rackspace)。Nicira的解決方案主要面向大規模網絡部署環境，這也是與OpenFlow應用場景***的區別。Nicira的DVNI( 分布式虛擬化網絡架構)構建了 網絡虛擬化平臺(NVP)，通過 Open vSwitch 將虛擬機與網絡解耦。網絡虛擬化技術同時還應用了如 VXLAN，NVGRE 或 STT( 無狀態傳輸隧道協議，Nicira正在使用，處于IETF起草階段)等隧道協議。當SDN業內正在討論網絡轉型時，Nicira的視角已經向超大規模下一代網絡系統方向看去。

為未來網絡做準備

雖然現在SDN或網絡虛擬化還沒有達到預期的高度，企業的CIO們仍需要把這些變化放到企業發展未來的藍圖中。在未來的幾年里，這些技術將從經營模式角度幫助企業順利轉型。所以，對于IT從業者來說，擁抱這些技術永遠都不算早，這能使他們在這些技術到來的時候幫助自身轉型而不是被他們淘汰。對于網絡管理人員，可以通過“ 工程師將拖后網絡轉型么?”這篇文章從運維角度了解網絡轉型。正如Bill Gates對技術變化的理解：我們通常總是高估在接下來兩年中產生的變化，而低估了未來十年將要發生的變化。”