伴隨著互聯網的高速發展，互聯網數據中心也迅速發展。尤其是云計算的發展，使得更多的應用處理集中到云端，促使云計算數據中心的規模急劇增長。Google、微軟、騰訊等互聯網公司新建的云數據中心規模都超過10萬臺物理服務器。未來的互聯網流量將以云計算數據中心為核心，未來的互聯網將是以云計算數據中心為核心的網絡。

　　數據中心網絡面臨的主要問題

　　隨著數據中心規模的快速增長以及云計算的部署，在網絡管理、業務支撐、綠色節能等方面對數據中心網絡提出了很多嚴格要求，具體表現如下。

　　● 集中高效的網絡管理要求

　　大型云計算數據中心普遍具有數萬臺物理服務器，數十萬臺虛擬機。如此大規模的服務器群需要數千臺的物理網絡設備，數萬臺的vSwitch進行連接和承載。這樣大規模的數據中心網絡需要統一集中管理，以提高維護效率；需要快速的故障定位和排除，以提高網絡的可用性。

　　● 高效靈活的組網需求

　　云計算數據中心網絡規模大，組網復雜，在網絡設計時，為了保障網絡的可靠性和靈活性，需要設計冗余鏈路，保護鏈路，部署相應的保護機制。而現有數據中心組網中大量采用的VRRP，雙鏈路上聯，SPT等技術，存在著網絡利用率低，容易出現故障，且僅能實現局部保護的問題。

　　● 虛擬機的部署和遷移需求

　　云計算數據中心部署了大量的虛擬機，并且虛擬機需要根據業務的需要進行靈活的遷移。這就需要數據中心網絡能夠識別虛擬機，能夠根據虛擬機的部署和遷移靈活配合部署相應的網絡策略。

　　● 虛擬多租戶業務支撐要求

　　云計算數據中心需要為用戶提供虛擬私有云租用服務，租戶需要可以配置自己的子網、虛擬機IP地址、AC、管理自己的網絡資源。需要數據中心網絡支持虛擬多租戶能力，支持大量的租戶部署，實現租戶的隔離和安全保障等。

　　● 全面的數據中心IaaS要求

　　在云計算數據中心中，云計算技術的引入，實現了計算資源和存儲資源的虛擬化，為用戶提供了計算資源和存儲資源的IaaS服務，但目前網絡資源還無法虛擬化按需提供，難以提供計算資源+存儲資源+網絡資源的全面IaaS服務。

　　目前的解決方式都是針對數據中心的特定需求進行設計，只能解決部分的問題，還停留在“頭痛醫頭，腳痛醫腳”的層面，尚無一種技術能全面滿足數據中心網絡的需求。

　　基于SDN的網絡方案分析

　　SDN技術能很好契合數據中心網絡的集中網絡管理、靈活組網多路徑轉發、虛擬機部署和智能遷移、虛擬多租戶、IaaS等方面的需求，適合在數據中心網絡中應用。中興通訊基于SDN的未來數據中心網絡方案如圖1所示。

　　基于SDN的未來數據中心網絡方案主要有三大組件：SDN控制器、VM服務管理器以及IDC管理平臺。其中SDN控制器主要用于實現對網絡設備(包括駐留在服務器的vSwitch)的集中管理和控制；VM服務管理器主要用于實現VM的管理，包括了VM的創建、部署和遷移等；IDC管理平臺主要用于實現整體的協同和控制，主要實現了VM服務管理器與SDN控制器的協同，實現數據中心計算資源、存儲資源、網絡資源的統一協調和控制。

　　基于SDN的未來數據中心網絡方案主要有以下的特點和優勢。

　　● 集中高效的網絡管理和運維

　　SDN控制器擁有全網的靜態拓撲及動態轉發信息，可實施全網的高效管理和優化，更有利于網絡故障的快速定位和排除。如在具有全網靜態拓撲和動態轉發信息的基礎上，可開發專用的故障診斷工具，實時模擬網絡的實際轉發過程，可實現故障的快速定位和處理，極大提高了運維的效率。

　　● 靈活組網與多路徑轉發

　　基于SDN的數據中心網絡采用統一的SDN控制器實施控制，網絡的轉發規則和動作由SDN控制器統一控制和下發，能有效避免環路，能根據業務的需求通過轉發流表的控制，實現多路徑轉發和負載均衡，大幅提高網絡的可靠性和利用率。

　　● 智能的虛擬機部署和遷移

　　虛擬機的部署和遷移需要網絡的配合。在基于SDN的未來數據中心網絡方案中，通過IDC管理平臺，VM服務管理器以及SDN控制器協同實現虛擬機的智能化部署和遷移。當某臺虛擬機需要遷移時，首先是VM服務管理器感知到，并向IDC管理平臺發出請求，提出網絡配合請求；IDC管理平臺受到網絡配合請求后，向SDN控制器發送網絡配合請求，SDN控制器實施網絡控制，將相應的網絡策略下發到虛擬機遷移的目標網絡設備，并撤銷虛擬機原來所在網絡設備對應的網絡策略。從而實現了虛擬機和網絡的無縫協同，實現了虛擬機遷移的自動化，智能化。

　　● 海量虛擬租戶支持

　　針對海量租戶的承載需求，中興通訊基于SDN的未來數據中心解決方案采用擴展標簽的方式，利用現有的MPLS標簽實現租戶的標識，20bit的MPLS標簽可滿足超大容量的租戶承載需求。同時，SDN控制器可實現很好的租戶的隔離，提供每租戶的虛擬網絡視圖、資源控制和安全保障。

　　● 計算+存儲+網絡的IaaS服務

　　基于SDN控制器，可實現網絡資源的虛擬化，按需提供；同時結合IDC管理平臺實現了SDN控制器與VM服務管理器的協同，從而實現了計算資源和存儲資源與網絡資源的無縫協同，向用戶提供按需的計算+存儲+網絡資源的IaaS服務。

　　基于SDN的未來數據中心網絡方案能充分滿足數據中心的規模部署和運營需求，具有很大的優勢。但由于目前SDN技術尚處于發展階段，還不夠成熟，基于SDN的未來數據中心網絡方案需要考慮以下的問題。

　　1、DC管理平臺、SDN控制器、VM服務管理器之間需要協同，三者可能由不同的廠商提供，如何實現無縫的互通是關鍵；

　　2、如何實現現有數據中心網絡向基于SDN的數據中心網絡演進，是網絡部署面臨的直接問題；

　　3、 SDN目前處于高速發展階段，技術方向和路線是否會出現大的變化，是需要持續關注的問題。