SDN 1.0到3.0 青云QingCloud的創(chuàng)新之路

SDN(軟件定義網(wǎng)絡(luò))自誕生以來(lái)，給原有IT網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)帶來(lái)了巨大變革，自此“軟件定義”也隨之流行起來(lái)。 SDN通過(guò)將控制層與數(shù)據(jù)面的分離，實(shí)現(xiàn)了對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量的靈活管控，這一理念很好的適應(yīng)了當(dāng)前大規(guī)模數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施等的建設(shè)，這也給SDN市場(chǎng)帶來(lái)巨大的價(jià)值。

據(jù)Research and Markets研究機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)顯示，到2023年，全球運(yùn)營(yíng)商軟件定義網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)預(yù)計(jì)將達(dá)到95億美元，預(yù)計(jì)運(yùn)營(yíng)商軟件定義網(wǎng)絡(luò)將在未來(lái)六年中以42.3%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。這些數(shù)據(jù)顯示了在SDN市場(chǎng)的大蛋糕之下，各大廠商無(wú)疑將會(huì)紛紛跟進(jìn)，搶占市場(chǎng)。

時(shí)至今日，SDN已成為云服務(wù)商的標(biāo)配，各大云廠商也都在發(fā)展各自的SDN技術(shù)。但SDN的發(fā)展并不是一蹴而就的，在經(jīng)歷了一次次的突破與創(chuàng)新之后，SDN迎來(lái)了如今的大好形勢(shì)。

早在2013年的時(shí)候，青云QingCloud就已經(jīng)在公有云上線了SDN的功能，值得一提的是，青云QingCloud是國(guó)內(nèi)首家將SDN在公有云上落地的企業(yè)。當(dāng)人們還在思考SDN該如何落地時(shí)，青云QingCloud已經(jīng)在SDN應(yīng)用的道路上一路狂奔。SDN進(jìn)入1.0時(shí)代，此時(shí)，青云QingCloud在公有云部署SDN上解決了三個(gè)問(wèn)題，一是如何讓用戶在云上使用與在IDC托管相同的網(wǎng)絡(luò)組件，青云的做法是讓IDC的各種網(wǎng)絡(luò)組件以虛擬化的形式放在云上，讓用戶自行組合，形成自己的網(wǎng)絡(luò)，在獲得完整的云端網(wǎng)絡(luò)組件的同時(shí)，還能夠獲得充分自由的組網(wǎng)能力;二是讓SDN更加的簡(jiǎn)單、敏捷和彈性;三是實(shí)現(xiàn)二層隔離的私有網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，安全性得到增強(qiáng)。

這些做法使得SDN在云上部署得到了順利推廣，也取得了良好效果。但隨著業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)，其不足之處也隨之暴露出來(lái)。原因是虛擬化的路由器等與物理路由器設(shè)備相比，雖然更加靈活便捷，但從性能上還是有著較大差異，無(wú)法同物理設(shè)備性能相媲美，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)規(guī)模較小時(shí)尚且正常運(yùn)行，可當(dāng)規(guī)模達(dá)到一定程度后，比如在一個(gè)VPC(虛擬私有云)中有1000多臺(tái)主機(jī)時(shí)，SDN底層架構(gòu)的性能就會(huì)越來(lái)越差。

SDN 2.0便應(yīng)運(yùn)而生，2.0相比1.0而言，青云QingCloud將原來(lái)網(wǎng)絡(luò)集中樹(shù)狀結(jié)構(gòu)改造成為分散的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，利用分布式的虛擬網(wǎng)關(guān)部署在計(jì)算節(jié)點(diǎn)，可支持的主機(jī)從原來(lái)的1000多臺(tái)增加到6萬(wàn)多臺(tái)，這樣便解決了規(guī)模擴(kuò)大后的性能瓶頸問(wèn)題。此外，青云SDN 2.0還提供分布式多節(jié)點(diǎn)負(fù)載均衡器，用以提高業(yè)務(wù)性能。

如今，在 7 月27 日的Cloud Insight Conference 2018云計(jì)算峰會(huì)上，青云QingCloud再接再厲，推出SDN 3.0，再次實(shí)現(xiàn)了技術(shù)上的跨越，引領(lǐng)了SDN領(lǐng)域的創(chuàng)新。

　　青云QingCloud云計(jì)算基礎(chǔ)平臺(tái)研發(fā)總監(jiān) 陳海泉

原來(lái)在SDN 2.0時(shí)，業(yè)界普遍采用的是LVS集群，所有的公網(wǎng)交換機(jī)的流量都要經(jīng)過(guò)LVS，并轉(zhuǎn)發(fā)給負(fù)載均衡器，一般來(lái)說(shuō)，通過(guò)增加負(fù)載均衡器集群，就可以滿足大部分?jǐn)U展需求。但也可以看出其弊端，那就是LVS作為單點(diǎn)，承擔(dān)著所有的入口流量，這也使得用戶上傳流量增多時(shí)，LVS無(wú)法水平擴(kuò)展。因此，青云SDN 3.0在SDN 2.0的基礎(chǔ)上做出了全新的改變，在網(wǎng)絡(luò)部署上干脆拋棄了原有的LVS，直接使用SDN交換機(jī)來(lái)代替LVS承擔(dān)第一級(jí)負(fù)載均衡器的角色。

另一個(gè)大的改變是增加了集中的硬件路由器，即采用集中式硬件路由器+分布式虛擬路由器的方案，通過(guò)硬件路由器來(lái)接入骨干網(wǎng)。這或許讓人疑惑，為什么在追求虛擬化過(guò)程中卻要引入物理設(shè)備?這似乎與SDN的軟件定義理念背道而馳啊。

青云QingCloud云計(jì)算基礎(chǔ)平臺(tái)研發(fā)總監(jiān)陳海泉介紹，青云SDN 3.0與市場(chǎng)上眾多的商用SDN產(chǎn)品相比，最大區(qū)別在于，可以把NFV與硬件網(wǎng)絡(luò)設(shè)備融合在一起，因?yàn)檐浖暮锰幨遣渴痨`活、功能強(qiáng)大且成本低，擴(kuò)展性強(qiáng)，但存在性能瓶頸;而硬件交換機(jī)性能穩(wěn)定，適合高可用部署，但表象少，因此SDN 3.0采用的“硬”+“軟”的方式，取長(zhǎng)補(bǔ)短，能分散的用軟件NFV設(shè)備，分散不了的就放到硬件SDN交換機(jī)上。

青云QingCloud在業(yè)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)這種“軟硬兼施”的大規(guī)模部署的解決方案，該方案很好的適應(yīng)了實(shí)際的業(yè)務(wù)需求，同時(shí)在性能上硬件交換機(jī)相比LVS來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)發(fā)率提高了500倍，由于沒(méi)有了LVS，部署成本得到了大幅下降。

該方案的很好的應(yīng)用在同城多活與異地災(zāi)備問(wèn)題上，通過(guò)引入物理的交換機(jī)來(lái)承擔(dān)集中的節(jié)點(diǎn)，可以將網(wǎng)絡(luò)與公網(wǎng)或骨干網(wǎng)相連，從而實(shí)現(xiàn)從一個(gè)可用區(qū)延伸到多個(gè)可用區(qū)之間，幫助用戶構(gòu)建同城多活或異地災(zāi)備的業(yè)務(wù)。除此之外，SDN 3.0還增加了任播公網(wǎng)IP以及多活負(fù)載均衡器等功能。

接下來(lái)我們來(lái)分析具體的實(shí)現(xiàn)同城多活的應(yīng)用場(chǎng)景，以青云北京3區(qū)為例，在三個(gè)可用區(qū)(B、C、D)之間共享一套負(fù)載均衡器集群，由于SDN 3.0中增加了任播公網(wǎng)IP功能，通過(guò)BGP AnyCast的方式，把一個(gè)IP部署在多個(gè)可用區(qū)之間，即便有一個(gè)可用區(qū)光纖中斷時(shí)，也可以自動(dòng)把業(yè)務(wù)切換到其他的可用區(qū)，這樣就可以在更大程度上保證用戶業(yè)務(wù)的可靠性，以此達(dá)到多活的效果。

以上是針對(duì)公網(wǎng)的負(fù)載均衡器集群的多活，而對(duì)于用戶業(yè)務(wù)同樣可以做到多活，通過(guò)在不同的可用區(qū)之間漂移虛擬IP，一旦網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)中斷，IP可以通過(guò)keepalived的方式直接遷移到其他節(jié)點(diǎn)，這樣就保障了業(yè)務(wù)的高可用性。

同理，如果是企業(yè)業(yè)務(wù)部署在異地時(shí)，以上模式比較適合異地災(zāi)備，用戶可以根據(jù)實(shí)際需要以及IDC的部署位置來(lái)選擇同城多活或是異地災(zāi)備場(chǎng)景。

如今的SDN市場(chǎng)上，各廠商SDN產(chǎn)品呈現(xiàn)出百花齊放的趨勢(shì)，但要真正贏得市場(chǎng)，還是要有與眾不同的真本領(lǐng)。從SDN 1.0到3.0，青云QingCloud在每一個(gè)前進(jìn)的階段上都以實(shí)際行動(dòng)引領(lǐng)SDN的創(chuàng)新。

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