论数据中心SDN和NFV技术关系

一提到大名鼎鼎的SDN，在数据中心Data Center圈里，几乎无人不知无人不晓。这几年，SDN概念很火，有人甚至认为SDN是第二次的信息技术革命，SDN中文名叫软件定义网络，这一技术的目的就是要消除网络硬件上的差异，让数据中心Data Center用户不用再关心网络硬件以及底层软件实现，将精力聚焦于数据中心Data Center承载的业务上来，大大减少数据中心Data Center网络维护的投入。有人说个人电脑的今天就是网络设备的明天，个人电脑已经彻底沦为一个硬件平台，我们可以任意在上面安装各种应用软件，而不用去关注电脑如何去工作的。SDN技术的目的也是这样，就是将网络硬件与应用业务脱离，数据中心Data Center网络只提供系统网络带宽，各种协议的接口，通过SDN技术就可以实现网络业务部署，根本不需要知道数据中心Data Center部署了多少台的网络设备，都部署在了哪里。SDN不是一项具体的技术，而是一种网络架构，代表了“开放性、虚拟化和可编程”的网络设计理念，SDN要靠OpenFlow协议来具体实现软件定义网络。NFV的概念则大家要陌生锝多，NFV的中文名叫网络功能虚拟化，通过使用X86等通用性硬件以及虚拟化技术，来承载很多功能的软件处理，从而降低网络昂贵的设备成本。NFV利用虚拟化技术实现网络功能，从而打破专有硬件对网络的限制，通过统一的虚拟化软、硬件平台，使得网络更加灵活和简单。NFV说白了就是网络/存储/服务器等设备的虚拟化技术，通过部署虚拟化技术简化数据中心Data Center维护工作。

不难看出，SDN技术的目标是真正的实现数据中心Data Center网络的全软件化，而NFV更像是数据中心Data Center走向SDN的必经之路。尽管SDN技术火热，不过在目前发展的阶段实际商用的并不多，这是原因SDN的标准还没有形成统一，再加上网络巨头企业技术上的壁垒，造成了SDN的统一标准工作进行得缓慢，以至于形成了不一样的两派阵营。就算是实验室里的SDN也基本都是网络厂家各实现个的，只能在自家网络设备上运行使用，根本谈不上互通互用。NFV则不一样了，尽管具体到技术实现也是各家各有不一样，无法支持互通互用，不过应用上却得到了普及。现在的数据中心Data Center，无论是服务器的虚拟化还是网络设备的虚拟化技术，到处可见，已经成为了数据中心Data Center必备的技术之一。所以NFV技术在数据中心Data Center已经开始普及，尽管NFC技术还无法达到真正的软件定义网络，不过可以说是网络软件化的一个重要信号。假设将SDN比喻成实现了共产主义，那么NFV就是现阶段，仅实现了小康社会，要达到共产主义还有相当长的路要走。

OpenFlow是SDN的代名词，是SDN里最流行的一种标准，是由ONF（开放网络论坛）提出的，可以说是出师名门。NFV则是从实践中而来，没有任何的实现标准，完全是网络应用需求而来。在这方面思科是最早的实现者，其它网络厂商都是跟随着思科而推出了类似的虚拟化功能，正因此是这样，所以NFV技术在各网络设备上实现都有差异，无法互通。NFV更倾向于一种平滑的渐进式演进，对现有的网络及业务不会造成很大的影响，当然带来的益处也是很有限的。而SDN是对现有网络设备产业格局可以说是一种颠覆性的变革，不过缺少实践的经验。SDN技术的目的之一也是要消除各网络设备的实现差异，形成统一的标准，有统一的接口和标准器件。SDN有鲜明的技术理论基础支撑，而NFV则是从实践中而来，缺少理论支撑。这样的出身也很容易造成了两者要面对的不一样现状，就是NFV实现技术不高明，带来的影响变化有限，并各个网络设备之间形成了壁垒。SDN技术高明，预计将引领网络变革潮流，但目前仍处于革命期，得到广大数据中心Data Center的认可，并实施还有相当长的路要走。

当然，对于SDN和NFV都要面对着一部分相同的挑战与问题。首先就是可靠性的问题。数据中心Data Center的可靠性要求达到五个9，即99.999%，虚拟化核心网络设备基于通用服务器，可靠性要低于专用的高性能网络设备。其次是转发芯片性能问题。现有转发芯片对软件和虚拟化技术支持的不足，甚至支持SDN技术的芯片少之又少，这就阻碍了网络软件技术的进步，这些软件技术最终还是要靠硬件来实现流量的转发，所以转发芯片需要完成支持这些软件技术。全世界能够提供网络芯片的也没有几家企业，他们本身还担心SDN/NFV技术的普及而大大吞噬他们企业的利润，所以他们从心里不愿意推动SDN/NFV技术的发展。最后就是标准问题，在网络技术学界里还无法形成统一的标准，SDN还有个OpenFlow协议（实际上，各家网络厂商也对OpenFlow有不一样的理解与技术实现，都叫OpenFlow技术，但各家具体实现上都有很大差异，根本无法实现互通），而NFV连一个统一的标准都没有，完全是私有的实现，也就是根本无法支持不一样厂家的设备之间虚拟化，这些困难阻碍了SDN技术走进数据中心Data Center，尽管数据中心Data Center已经开始接受NFV技术，并得到广泛应用，但实际上给数据中心Data Center带来的并不是实质性的变革，真正能够给数据中心Data Center带来变革的只能是SDN.

我们仔细讨论了SDN和NFV技术的关系，这两种技术都给数据中心Data Center网络带来了活力与生机，使得数据中心Data Center能够适应云计算、大数据新技术的部署。两种技术尽管有着完全不一样的设计理念，不过却有着很强的互补性，可以在一个数据中心Data Center同时存在。在实际应用中，应该时时跟踪两种技术的发展动态，现在的技术发展很快，结合自己数据中心Data Center发展的特点，因地制宜地引入两种技术，利用两种技术各自的优势为自己的数据中心Data Center建设添砖加瓦。

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