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SDN 1.0到3.0 青云QingCloud的创新之路

SDN(软件定义网络)自诞生以来,给原有IT网络架构带来了巨大变革,自此“软件定义”也随之流行起来。 SDN通过将控制层与数据面的分离,实现了对网络流量的灵活管控,这一理念很好的适应了当前大规模数据中心网络、云计算基础设施等的建设,这也给SDN市场带来巨大的价值。

据Research and Markets研究机构的数据显示,到2023年,全球运营商软件定义网络市场预计将达到95亿美元,预计运营商软件定义网络将在未来六年中以42.3%的复合年增长率增长。这些数据显示了在SDN市场的大蛋糕之下,各大厂商无疑将会纷纷跟进,抢占市场。

时至今日,SDN已成为云服务商的标配,各大云厂商也都在发展各自的SDN技术。但SDN的发展并不是一蹴而就的,在经历了一次次的突破与创新之后,SDN迎来了如今的大好形势。

早在2013年的时候,青云QingCloud就已经在公有云上线了SDN的功能,值得一提的是,青云QingCloud是国内首家将SDN在公有云上落地的企业。当人们还在思考SDN该如何落地时,青云QingCloud已经在SDN应用的道路上一路狂奔。SDN进入1.0时代,此时,青云QingCloud在公有云部署SDN上解决了三个问题,一是如何让用户在云上使用与在IDC托管相同的网络组件,青云的做法是让IDC的各种网络组件以虚拟化的形式放在云上,让用户自行组合,形成自己的网络,在获得完整的云端网络组件的同时,还能够获得充分自由的组网能力;二是让SDN更加的简单、敏捷和弹性;三是实现二层隔离的私有网络,对于用户来说,安全性得到增强。

这些做法使得SDN在云上部署得到了顺利推广,也取得了良好效果。但随着业务的增长,其不足之处也随之暴露出来。原因是虚拟化的路由器等与物理路由器设备相比,虽然更加灵活便捷,但从性能上还是有着较大差异,无法同物理设备性能相媲美,当网络架构规模较小时尚且正常运行,可当规模达到一定程度后,比如在一个VPC(虚拟私有云)中有1000多台主机时,SDN底层架构的性能就会越来越差。

SDN 2.0便应运而生,2.0相比1.0而言,青云QingCloud将原来网络集中树状结构改造成为分散的网状结构,利用分布式的虚拟网关部署在计算节点,可支持的主机从原来的1000多台增加到6万多台,这样便解决了规模扩大后的性能瓶颈问题。此外,青云SDN 2.0还提供分布式多节点负载均衡器,用以提高业务性能。

如今,在 7 月27 日的Cloud Insight Conference 2018云计算峰会上,青云QingCloud再接再厉,推出SDN 3.0,再次实现了技术上的跨越,引领了SDN领域的创新。

SDN 1.0到3.0 青云QingCloud的创新之路

  青云QingCloud云计算基础平台研发总监 陈海泉

原来在SDN 2.0时,业界普遍采用的是LVS集群,所有的公网交换机的流量都要经过LVS,并转发给负载均衡器,一般来说,通过增加负载均衡器集群,就可以满足大部分扩展需求。但也可以看出其弊端,那就是LVS作为单点,承担着所有的入口流量,这也使得用户上传流量增多时,LVS无法水平扩展。因此,青云SDN 3.0在SDN 2.0的基础上做出了全新的改变,在网络部署上干脆抛弃了原有的LVS,直接使用SDN交换机来代替LVS承担第一级负载均衡器的角色。

SDN 1.0到3.0 青云QingCloud的创新之路

SDN 1.0到3.0 青云QingCloud的创新之路

另一个大的改变是增加了集中的硬件路由器,即采用集中式硬件路由器+分布式虚拟路由器的方案,通过硬件路由器来接入骨干网。这或许让人疑惑,为什么在追求虚拟化过程中却要引入物理设备?这似乎与SDN的软件定义理念背道而驰啊。

青云QingCloud云计算基础平台研发总监陈海泉介绍,青云SDN 3.0与市场上众多的商用SDN产品相比,最大区别在于,可以把NFV与硬件网络设备融合在一起,因为软件的好处是部署灵活、功能强大且成本低,扩展性强,但存在性能瓶颈;而硬件交换机性能稳定,适合高可用部署,但表象少,因此SDN 3.0采用的“硬”+“软”的方式,取长补短,能分散的用软件NFV设备,分散不了的就放到硬件SDN交换机上。

青云QingCloud在业内首次实现这种“软硬兼施”的大规模部署的解决方案,该方案很好的适应了实际的业务需求,同时在性能上硬件交换机相比LVS来说,转发率提高了500倍,由于没有了LVS,部署成本得到了大幅下降。

该方案的很好的应用在同城多活与异地灾备问题上,通过引入物理的交换机来承担集中的节点,可以将网络与公网或骨干网相连,从而实现从一个可用区延伸到多个可用区之间,帮助用户构建同城多活或异地灾备的业务。除此之外,SDN 3.0还增加了任播公网IP以及多活负载均衡器等功能。

接下来我们来分析具体的实现同城多活的应用场景,以青云北京3区为例,在三个可用区(B、C、D)之间共享一套负载均衡器集群,由于SDN 3.0中增加了任播公网IP功能,通过BGP AnyCast的方式,把一个IP部署在多个可用区之间,即便有一个可用区光纤中断时,也可以自动把业务切换到其他的可用区,这样就可以在更大程度上保证用户业务的可靠性,以此达到多活的效果。

SDN 1.0到3.0 青云QingCloud的创新之路

以上是针对公网的负载均衡器集群的多活,而对于用户业务同样可以做到多活,通过在不同的可用区之间漂移虚拟IP,一旦网络出现中断,IP可以通过keepalived的方式直接迁移到其他节点,这样就保障了业务的高可用性。

同理,如果是企业业务部署在异地时,以上模式比较适合异地灾备,用户可以根据实际需要以及IDC的部署位置来选择同城多活或是异地灾备场景。

如今的SDN市场上,各厂商SDN产品呈现出百花齐放的趋势,但要真正赢得市场,还是要有与众不同的真本领。从SDN 1.0到3.0,青云QingCloud在每一个前进的阶段上都以实际行动引领SDN的创新。

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