什麼是NFV?什麼是SDN?他與SDN的區別是什麼

那到底什麼是NFV(網絡功能虛擬化),它和之前的SDN(Software-defined Networking)軟件定義網絡概念是一回事嗎?它們有什麼區別?

SDN-誕生於校園,成熟於數據中心:

SDN初始於園區網絡,一羣研究者(斯坦福的達人們)在進行科研時發現,每次進行新的協議部署嘗試時,都需要改變網絡設備的軟件,這讓他們非常鬱悶,於是乎,他們開始考慮讓這些網絡硬件設備可編程化,並且可以被集中的一個盒子所管理和控制,就這樣,誕生了當今SDN的基本定義和元素

· 分離控制和轉發的功能

· 控制集中化(或集中化的控制平面)

· 使用廣泛定義的(軟件)接口使得網絡可以執行程序化行爲

另一個SDN成功的環境就是雲數據中心了,這些數據中心的範圍和規模的擴展,如何控制虛擬機的爆炸式增長,如何用更好的方式連接和控制這些虛擬機,成爲數據中心明確需求。而SDN的思想,恰恰提供了一個希望:數據中心可以如何更可控。

OpenFlow–驅動向前的標準:

那麼,OpenFlow是從何處走進SDN的視野中呢?當SDN初創伊始,如果需要獲得更多的認可,就意味着標準化這類工作必不可少。於是,各路公司聯合起來組建了開放網絡論壇(ONF),其目的就是要將控制器和網絡設備(也就是SDN提到的控制平面和轉發平面)之間的通訊協議標準化,這就是OpenFlow。OpenFlow第一定義了流量數據如何組織成流的形式,第二定義了這些流如何按需控制。這是讓業界認識到SDN益處的關鍵一步。

NFV-由運營商提出:

和SDN始於研究者和數據中心不同,NFV則是由運營商的聯盟提出,原始的NFV白皮書描述了他們遇到的問題,以及初步的解決方案。

運營商網絡的設備呈指數級的增長,越來越多各種類型的硬件設備不斷的增加。當開展一個新的網絡業務時,往往提出多樣化的需求,尋找適合空間和電力去容納這些“盒子”變得越來越困難。能耗的增加,資本投資的挑戰,以及設計,集成和運行這些日益複雜的基於硬件的平臺所需要的技術這些種種挑戰複合在一起。另外,基於硬件平臺的很快就有可能到達其生命週期,需要重複大量的採購–設計–集成–部署週期,也只能獲取少量利潤收益,甚至可能沒有收益。

網絡功能虛擬化的目標是使用標準的IT虛擬化技術,把現在大量的位於數據中心,網絡節點以及最終用戶處的這些不同類型網絡設備–標準的服務器,交換機和存儲設備集合在一起。我們相信網絡功能虛擬化可以適用於任何數據平面的包處理,控制平面的功能集成,以及無線網絡的基礎架構中。

SDN vs NFV:

現在,讓我們看看SDN和NFV的關係,原始的NFV白皮書給出一個SDN和NFV關係的概述

如圖所示,網絡功能虛擬化和軟件定義網絡有很強的互補性,但是並不相互依賴(反之亦然),網絡功能虛擬化可以不依賴於SDN部署,儘管兩個概念和解決方案可以融合,並且潛在形成更大的價值

在這裏插入圖片描述
依賴於應用在大量數據中心內的現有技術,網絡功能虛擬化的目標可以基於非SDN的機制而實現。但是,如果可以逐漸接近SDN所提出的將控制平面和數據平面的思路,那麼就能進一步使現有的部署性能增強且簡化互操作性,減輕運營和維護流程的負擔。網絡功能虛擬化爲SDN軟件的運行提供基礎架構的支持,未來,網絡功能虛擬化可以和SDN的目標緊密聯繫在一起—-使用通用的商業性服務器和交換機。

SDN和NFV協同工作?:

讓我們看一個SDN和NFV協同工作的案例,首先,下圖展示了當今路由器服務部署典型案例,在每個客戶站點使用均使用一臺路由器提供服務:
在這裏插入圖片描述
如下圖所示,使用虛擬路由器的功能,NFV就可以在這個場景中展現作用,所有的用戶站點左側都是一個網絡接口設備(NID)–虛擬路由器,提供網絡的分界點,並且測量性能:
在這裏插入圖片描述
最終,SDN被引入進來,將控制平面和轉發平面分割,數據包將會根據更優化的數據平面被轉發,路由(控制平面)功能則運行在某機櫃服務器的虛擬機內。
SDN和NFV的結合提供了最優的解決方案

· 一個昂貴的專業設備被通用硬件和高級軟件替代

· 軟件控制平面被轉移到了更優化的位置(從專用設備硬件中剝離,放置在數據中心或者POP位置,可能以服務器或者虛擬機的形式存在)

· 數據平面的控制被從專有設備上提取出來,並且標準化,使得網絡和應用的革新無需網絡設備硬件升級

彙總:

下表列舉了SDN和NFV的一些關鍵點比較

分類 SDN NFV
產生原因 分離控制和數據平面中央控制可編程網絡 從專有硬件到普遍硬件過渡重新定位網絡功能
目標位置 校園網絡,數據中心/雲 運營商網絡
目標設備 商用服務器和交換機 商用服務器和交換機
初始化應用 基於雲協調器和網絡 路由器,防火牆,網關,CDN,廣域網加速,SLA保證
新的協議 OpenFlow
尚無
組織者 Open Networking Forum (ONF) ETSI NFV Working Group
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