SDN在数据中心应用前景预期

使得SDN能够良好的满足数据中心网络的使用需求：

（1）高扩展性和网络资源利用率：通过对转发表的集中管理，Controller能够实时控制网络各链路中流量的大小和走向，进而能够实现对网络带宽资源和网络功能元件虚拟化管理。计算、存储、网络全部实现虚拟化管控，使得网络扩展不再依赖于网络架构。从粗放的网络模块增加转变为细颗粒度的资源池扩充，网络扩展性和资源利用率都得以大幅提升。

（2）支持虚机迁移和统一运维：由于Controller可以控制网络中的流量流向，因此虚机迁移对其而言仅仅是修改下发到交换机的转发表项，易于实现。同时由于SDN与VM服务管理器（VCenter）以及IDC网管平台都采用集中式管理架构，便于整合，实现高度自动化的统一管理。其中SDN Controller主要用于实现对网络设备（包括驻留在服务器的vSwitch）的集中管理和控制；VM服务管理器主要用于实现VM的管理，包括了VM的创建、部署和迁移等；IDC管理平台主要用于实现整体的协同和控制，完成VM服务管理器与SDN控制器的协同，实现数据中心计算资源、存储资源、网络资源的统一协调和控制。

（3）支持多业务、多租户：SDN实现了网络资源虚拟化和流量可编程，因此可以很灵活的在固定物理网络上构建多张相互独立的业务承载网（如下图），满足多业务、多租户需求。

图4 利用SDN技术构建逻辑网络

除了能满足数据中心的使用需求外，SDN还具有下列优点：

（1）网络设计更简单：流量可控使得逻辑网络与物理网络脱离了必然联系，提供了物理网络架构更多的选择性，网络配置也全部集中在Controller处。

（2）业务部署更快捷：业务定制的软件化有利于新业务的测试和快速部署。

（3）网络设备更通用：控制集中化和网络可编程，促使硬件标准化、通用化发展。提高设备利用率、降低设备投资。

总之，SDN将网络的智能从硬件转移到软件，用户不需要更新已有的硬件设备就可以为网络增加新的功能。这样做简化和整合了控制功能，让网络硬件设备变得更可靠，还有助于降低设备购买和运营成本。

三、SDN面临的挑战

虽然SDN具有上述优点，但其仍处于发展的起步阶段，还存在一系列尚待解决的问题。

（1）程序复杂度高、运算压力大

软件的高灵活性往往意味着程序的高复杂度。SDN架构下，系统需要同时维持多张逻辑网络，保证各应用程序共享资源的同时彼此功能不相互影响。而从计算机程序的发展历史来看，为了协调各程序的运行，提高资源利用效率，往往会导致资源分配算法的复杂度和运算量呈指数级上升，进而存在成为系统瓶颈的可能。同时，Controller需要为每一条流制定优化的路由策略，其运算压力之大可想而知，且这一压力会随控制网元数量的增加呈几何级上升，很容易导致系统崩溃。因此，如何在软件复杂度和运算效率之间取得平衡是SDN面临的一大挑战。

（2）标准化进程尚未完成

目前，ONF仅定义了Controller连接交换机的南向接口，而Controller之间的接口以及Controller开放给应用程序的北向接口尚未被标准化。这无疑增加了各厂商设备间互通的难度。同时，由于SDN尚处于发展的初级阶段，且各参与方有着不同的利益和目的，其SDN解决方案之间也是千差万别，市场上已经呈现出一些厂商各行其是的现象，一定程度上延缓了SDN的商用化进程。业界要做到统一SDN标准，实现各厂家产品相互兼容，还需要一个长期的过程。

（3）产业链尚不完善、性能存在瓶颈

产业的形成需要依靠整个生态圈的推动。SDN采用全新的openflow协议，需要重新设计专用交换芯片。但由于目前依靠商用芯片的设备厂商在整个网络设备市场的份额仅有10％，90％的市场被思科、华为、Juniper这些有自主研发、生产芯片的能力的设备厂商所占。在产业前景不明朗的情况下，商用芯片厂商也很难有动力去开发支持OpenFlow的芯片。专有芯片的缺乏导致目前大部分厂商的SDN设备性能较实际使用需要尚有一定差距。

虽然SDN存在的上述问题还需要不断的发展与完善，但由于SDN的本质特点符合了数据中心的发展需要，其诞生对于未来数据中心网络发展而言，是非常重要的。不论是对于网络架构的改变、简化还是对二、三层网络的控制，都具有非常大的意义，彻底打破原有网络架构的理念。因此，SDN技术作为数据中心网络发展方向已成为业界共识。随着相关产业链的不断成熟，SDN将被逐步应用于构建各种规模的数据中心网络，用于提供高效的网络管理，降低维护成本同时提高运营效率。