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基于SDN的云计算网络

范文

李建新

【摘要】随着互联网技术和云计算技术的不断发展，传统的网络平台架构难以满足日益增长的需求。因此，有学者提出了SDN，可以有效满足日益增长的网络应用需求。论文以SDN为主要研究对象，首先介绍云计算和SDN技术的概念，之后着重介绍基于SDN的云计算网络架构，详细分析了SDN在云计算网络平台的应用，希望能给SDN的实际应用提供一定的理论参考意义。

【Abstract】With the continuous development of internet technology and cloud computing technology， the traditional network platform architecture is difficult to meet the growing demand. Therefore， some scholars put forward SDN， which can effectively meet the growing demand for network applications. Taking SDN as the main research object， this paper firstly introduces the concept of cloud computing and SDN technology， then focuses on the cloud computing network architecture based on SDN， and analyzes the application of SDN in the cloud computing network platform in detail， hoping to provide some theoretical reference significance for the practical application of SDN.

【关键词】SDN;云计算;网络

【Keywords】SDN; cloud computing; network

【中图分类号】TP393? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文献标志码】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章编号】1673-1069（2019）09-0165-02

1 引言

随着时代的发展，人们发明了云计算技术，云计算技术有效解决了大数据时代面临的问题。使用云计算技术，网络用户可以快速获得和释放资源，同时可以和资源所有者共同承担成本，网络用户可以十分便捷地获得所需要的资源，网络用户并不需要具备资源有关的硬件设备知识和技术，只需要购买云计算服务，按照自己的需求给资源提供方付费，就可以获得自己需要的资源[1]。虽然云计算技术在大数据时代应用广泛，但是应用过程中也存在一些问题，如网络用户在使用云计算技术时需要对多个网络层进行配置，而SDN技术可以解决这个问题。基于SDN的云计算网络架构如图1所示。

2 云计算技术简介

云计算是为了将分散的资源集中起来充分利用，在一定程度上尽可能地提高系统的数据处理能力和存储能力。云计算技术主要使用两项技术，一种是资源网络化技术，一种是资源集中化技术。资源网络化技术使得系统中的各个服务器相互联系起来，从而便于系统对这些服务器的共同管理，平衡各个服务器的资源承载量。

3 软件定义网络简介

云计算技术使得越来越多的资源集中到云平台上，云平台规模迅速扩大，传统的网络架构和技术难以满足日益增长的云计算技术的应用和发展。SDN，即软件定义网络可以满足云计算技术的应用和发展需要。SDN最初被发明是为了构建一个用户可以控制管理的开放式平台。SDN将数据层和控制层分离开来，数据层和控制层之间由交换机进行连接交流，控制层把用户的数据资源请求发送给交换机，交换机再把资源请求发送给数据层。除此之外，SDN在控制层还设置了用户接口，使得用户可以自行编写程序进行控制，可以满足用户的个性化需求。SDN允许用户在云平台上进行资源处理和存储，在SDN网络架构中，数据逻辑只在控制层上执行，数据的打包传输则是在数据进行，功能分工很明确，不会造成职能混乱。SDN除了平台架构，还需要一系列网络协议实现完整的云计算数据处理和存储功能，例如，OpenFlow协议，这个协议使得现有的硬件设备设计分析测试设备上的新协议。OpenFlow协议要正常执行，就需要集中控制器和交换机的辅助，只有这两部分共同工作，OpenFlow协议才能完整执行。综上所述，相比于传统网络架构，SDN网络架构可以把控制层和数据层进行功能分离，这两层之间的数据传输通过交换机进行。

4 基于SDN的云计算网络平台

将云计算数据中心网络采用SDN架设，核心思想是用控制器控制网络运行模式，网络中交换机、虚拟交换机对数据的转发行为，完全由控制器中的应用程序决定。除此之外，控制器还需充当VM的管理代理，负责代理云管理平台，部署虚拟机的创建、删除、迁移、安全策略管理等。

4.1 部署模型

本設计方案中，采用两层的数据中心网络架构。其中接入层网络采用SDN架构，按照大二层网络部署。接入层与核心层仍然进行三层数据转发。网络设计架构如图2所示。

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