什么是新IP的四层网络技术

摘要

不管怎样,网络转型势在必行,新IP技术不仅为网络厂商,也为部署它的数据中心创造了新的机会。新IP技术与传统的IP网络技术有很大的不同,网络转型的大幕已经拉开,新IP技术必将获得更多的支持,在未来的数据中心建设中发挥更大的作用,新IP技术引领了网络技术世界里的第二次变革,让我们努力学习这种技术,以免在未来的技术竞争中掉队。

新IP技术共有四层:物理底层、网络服务、控制服务和编排。通过这四个层级实现网络虚拟化和软件定义网络,下面就来详细说一说什么是新IP的四层网络技术。

IP

物理底层

新IP技术依然是一种基于硬件的技术,脱离不了物理底层,所有的虚拟软件仍需运行在物理设备上。以往网络巨头都是传统的硬件厂商,而随着新IP技术的出现,软件的地位获得提升,但软件作用再大,也脱离不了硬件,需要硬件为基础。有不少专家学者也在讨论未来的网络是否不需要硬件了,显然不是,没有硬件,一切的软件网络技术都是空谈。可以确认的是硬件方面也需要发展。硬件本身必须要支持自动化,并能够在控制服务或编排层响应各种自动化工具。只不过网络硬件部分的利润会被软件抢走,所以很多的网络厂商才更加强调软件的作用,通过销售软件网络技术可以获得更高的利润,但硬件底层部分依然是新IP中的重要组成部分,不可以被替代。

网络服务

网络服务指的是网络功能虚拟化NFV,NFV是由服务提供商推动,以加快引进其网络上的新服务。NFV彻底改变了网络服务配置和部署方式,需要运行在行业标准的X86硬件平台上,NFV的目标是整合网络设备类型为标准服务器、交换机和存储,以便利用更简单的开放网络元素。NFV大大缩短了网络部署的时间,网络路由配置、防火墙以及负载均衡等网络服务能够像虚拟化应用程序一样运行和配置,推出应用以及关联的网络服务几乎可以瞬间完成。数据中心用户不再需要关注底层网络的技术如何实现,只要提供需求,网络部分就可以根据需求来自动化部署。

控制服务

控制层是整个新IP的核心,是新IP网络的“大脑”,也就是我们常说的软件定义网络SDN技术。SDN技术大家都不陌生,诞生于校园网络,研究人员希望能够测试应用程序,且无需在每个网络设备上手动更新软件,于是他们通过分离控制、转发功能、集中控制等技术,使用良好定义接口开发了一个“可编程”的网络,这种概念后来被扩展到服务器虚拟化已经稳定的数据中心里,逐渐形成了完善的SDN技术。SDN真正的创新之处在于能够立式应用界面让大量SDN应用与SDN控制器进行通信,从而决定网络应如何反应。SDN也改变了传统网络技术封闭的状态,学习Linux的发展模式,整个SDN技术都是开源的,有OpenDaylight这样的开源社区,共享SDN技术的最新发展,SDN技术目的也是要消除网络硬件的差异,形成统一的硬件接口标准。SDN给网络设计规划与管理提供了极大的灵活性,我们可以选择集中式或是分布式的控制,对微量流(如校园网的流)或是聚合流(如主干网的流)进行转发时的流表项匹配,可以选择虚拟实现或是物理实现,为网络设计和部署提供了极大的灵活性和便利。

编排

SDN主要实现了控制器的部分,而真正实现控制器和硬件之间的互通,编排最为重要,它制定了两者之间的互通标准,通过共同的语言实现两者之间的互动,最常见的就是OpenStack、CloudStack这样的开源软件技术,这些软件实现了控制器和硬件之间的互通,可以将控制器的指令转换为硬件懂的语言下发到硬件。这个实现有个前提,就是硬件部分要懂得控制器下发的指令,否则两者之间就无法形成联动。正是因为这样的原因,需要网络硬件部分形成统一标准,打破各个厂商之间的硬件壁垒。编排技术并不是复杂,会指定一些互联互通的规则,就像是新定义了一种协议报文类型,不过需要的就是硬件方面的支持。Openflow是目前编排技术的典型代表,获得了广泛认可,在2008年就成立了关于Openflow的论坛,讨论网络革新,对未来互联网进行设计,为了防止网络制造商的利益冲突,这个论坛还禁止加入者为任何网络设备制造商工作,不过这也是Openflow依然没有得到太普遍应用的原因,因为没有获得网络设备制造商的广泛支持。当然网络设备制造商也愿意推动编排技术的发展,但是更愿意推动自己的编排技术,实际上各大有实力的网络厂商都在推自己的Openflow技术,而这种技术可以保证与自己的设备互联互通,但无法支持别的网络设备,虽然都叫Openflow,但实现细节上都有差别,如果按照这样的技术发展下去,网络就又回到了原来的封闭状态,涌现出很多私有技术,不便于网络的互联互通。

不管怎样,网络转型势在必行,新IP技术不仅为网络厂商,也为部署它的数据中心创造了新的机会。新IP技术与传统的IP网络技术有很大的不同,网络转型的大幕已经拉开,新IP技术必将获得更多的支持,在未来的数据中心建设中发挥更大的作用,新IP技术引领了网络技术世界里的第二次变革,让我们努力学习这种技术,以免在未来的技术竞争中掉队。

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