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SDN和SDS如何影响未来的云构架
11.26.2015, 08:11:00

软件定义网络(SDN)和软件定义存储(SDS)在实现负载分离的同时,还能够提供敏捷性和快速扩展等特性。

使用云服务——不论是私有云还是混合云——的租户,都希望能够沿用典型的本地数据中心的控制机制。企业不想放弃虚拟存储区域网络(vSAN)、防火墙、访问控制、管理方式、合规审查等所有这些和安全、控制相关的系统管理权限。但是同时希望增加灵活性、实现快速扩展以及提高成本效率,因为这些是吸引企业使用云环境的主要因素。

软件定义网络(SDN)似乎可以成为解决这种架构性问题的方案之一。从很多方面 来说,就是使用云服务提供商的方案来解决云服务器提供商的问题,因为流程控制套件的作用就在于向租户隐藏大部分网络管理工作。对于可扩展性的需求 以及标准交换机硬件设备的高昂成本促使服务提供商逐渐意识到应该为租户提供更大程度上的灵活性,由此诞生了简单交换机架构这种全新理念 ,将数据服务和管理功能从交换机自身当中抽象出来,将其托管在服务器集群的虚拟机实例当中。

可以将其比喻为搭建积木的过程。你可以使用普通木块一点一点进行累积,直到最终完成,或者从开始时直接使用乐高。使用乐高的方式可以更快地完成搭建和修改,这就是传统的固定结构交换机对比SDN乐高方式。

随着混合云趋势的逐渐流行,SDN也已经成为 一种主流技术,尽管现在仍然处在发展的早期阶段。一些现有的SDN解决方案已经能够在混合云的私有云部分当中完成一些重要任务。服务提供商正在对这种方式进行改进,希望其能够适用于云环境当中的大部分任务,明年将会实现服务、软件和硬件平台的广泛可用性。

SDN+网络功能虚拟化技术可以根据租户需求灵活搭建网络环境。租户选择不同的数据服务,之后将它们联系在一起(使用策略和模板可以帮助简化这个过程)。实际上数据服务就是位于虚拟机上的虚拟实例,可以随意创建和销毁,因此想要针对特定负载进行调整也相对容易一些。

正如设想的那样,每一个层级的数据服务都将产生充满竞争力的解决方案。这意味着需要为不同种类的模块制定等级化标准,像OpenFlow这样的工具就是为了将模块粘合在一起的“胶水”。

尽管通常大家对于SDN的反馈结果都是十分积极的,但是除了云服务提供商之外,现在很少有其他企业能够顺利完成类似项目。现在市场中存在着一些忧虑和顾忌,大家担心像思科这样的公司可能在未来的几年当中出现严重亏损,而其他公司使用的“软件定义”项目又过于随意,缺少灵活性。

一些存储初创企业也借鉴了SDN服务抽象的概念,由此诞生了针对数据中心的软件定义存储SDS。其仍然是一种全新的概念,正在逐渐演化成为一种具体的架构方式。

另外,虽然这里只提及了数据抽象服务,但是其将对底层硬件产生更加复杂的影响,同时也反映出存储行业当中解决方案的多样性。最终,这种模式很可能类似于Ceph开源通用存储软件的概念,拥有结构简单的数据存储结点,包含磁盘和存储设备,但是依然能够提供所有服务——比如压缩、复制、代码生成和加密——所有这一切都运行在虚拟机当中。

这种解决方案需要数年时间才能逐渐成熟,但是即便是当前的解决方案也能够极大降低存储方面的开销。然而,虽然这种方式能够大幅度降低存储硬件方面的费用,但是最终可能会导致很多复杂问题和麻烦。另外一种已经成为主流的产品是Ceph自身。企业从中国的ODM厂商购买低价硬件,其中包含了所需的磁盘设备,使用其构建OpenStack兼容可扩展存储。估计这种ODM业务现在占据了总存储利润的10%,但是设备销量却占到了20%,由此反映出ODM设备的价格较低。

由于只有存储节点和交换机节点需要使用特定硬件,其他所有功能全部运行在虚拟化服务器实例上。现在企业还没有深入了解分布式系统当中存在的数据完整性和延迟问题,因此我们可以期待系统性能提升成为推动SDN和SDS发展的主要动力。

网络性能将会成为性能调整过程当中的主要因素。未来的项目当中以太网的性能表现将会有所提升,这些能够 为项目的成功实施起到帮助作用,但是在分布式SDN或者软件定义存储(SDS)架构当中,节点间迁移的数量也是一个需要考虑的问题。

数据流不同于服务器虚拟化。延迟是一种十分严重的问题。比如,只有当新数据的多个复本被写入到永久性存储之后,数据库才会认为当前事务已经完成。仅仅拥有下一个节点就断定数据已经被存储是不充分的,因为停电可能导致数据丢失。这意味着某些特殊处理或者某种形式的短暂存储将不会在停电时丢失数据。

SDN和SDS都可以大幅度降低总成本并且提供高可用性。如果一切顺利,流程管理套件将会负责大部分系统管理工作,租户能够控制自己的虚拟数据中心。在所有这一切背后,服务提供商需要认识到并非所有的虚拟机实例都是相同的以及硬件限制的客观存在,这些都将会影响硬件解决方案和数据服务软件。


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