软件定义网络(SDN)管理

什么是软件定义网络（SDN）

软件定义网络（SDN）是一场网络监控革命，专注于集中式和动态方法，传统上，路由器和交换机等网络设备被设计为同时处理控制平面和数据平面，前者决定了数据包应通过网络的路径，后者将数据包转发到其目的地。然而，随着网络复杂性的增加，管理和优化这些设备变得越来越困难。

企业软件定义网络（SDN）就是为了解决这一问题而开发的。2008 年，斯坦福大学的一组研究人员认识到需要一种更灵活、可扩展的网络管理方法。他们创建了第一个 SDN 协议 OpenFlow，此后 SDN 不断发展壮大。如今，SDN在企业网络和数据中心中被广泛采用，SDN管理实现了网络虚拟化、网络切片、多租户等新应用。

为什么SDN管理很重要

SDN 管理对于 IT 管理员通过收集有关设备状态、网络拓扑、流量模式等的广泛信息来全面了解网络并更好地管理资源非常重要，通过SDN的集中管理，管理员还能够快速适应不断变化的业务需求和应用程序需求。

SDN 提供对网络设备和资源的集中控制，它可以帮助您优化和管理 SDN 环境的带宽、配置、安全性和策略，此外，与传统网络相比，SDN 提供了可扩展性、灵活性和效率。

SDN 管理如何运作

SDN 管理的工作原理是将控制平面与数据平面分离，以便以更集中和可编程的方式运行网络，这种分离消除了手动配置每个硬件组件的需要，使网络管理更加高效和敏捷。

SDN监控：集中式网络管理

SDN网络管理背后的基本思想是将控制平面与数据平面分离，使网络能够以更加集中和可编程的方式进行管理。

• 在SDN环境中，中央控制器管理网络，而转发设备（如交换机和路由器）处理数据平面。
• 这种分离允许对网络的运行方式进行更大的灵活性和控制，无需手动配置网络中的每个硬件，而是可以通过软件管理控制平面，这可以更高效和可扩展。
• 控制器接收来自网络上各种设备的输入，并使用该信息来决定如何路由数据，这样可以实现更高效的流量管理，并有助于防止瓶颈和网络拥塞。
• 由于控制平面与数据平面是分开的，因此可以实施适用于整个网络的策略和规则，而不仅仅是单个设备，这有助于确保整个网络中一致的安全性和服务质量（QoS）。

SDN 架构通常用于大型网络，例如数据中心和云计算环境，在这些环境中，管理网络流量可能是一项复杂且耗时的任务，通过SDN监控软件自动执行其中许多流程，SDN可以帮助减少网络管理员的工作量，提高整体网络性能。

SDN 管理：主要优势

• 可编程性：软件定义的网络管理通过将网络控制与物理硬件分离，实现对网络的直接编程和配置。
• 敏捷： 借助 SDN，由于架构的灵活性和敏捷性提高，网络可以快速轻松地适应不断变化的需求和流量模式。
• 集中管理： 网络控制由基于软件的控制器集中管理，提供网络的全局视图并简化网络资源的管理。
• 自动配置： SDN可以通过自动化程序轻松快速地进行配置和管理，减少手动配置需求，提高网络效率。
• 开放标准： 通过使用开放标准，SDN简化了网络设计和操作，并消除了对专有硬件和软件的依赖。

SDN 管理：现代计算趋势

• 不断变化的流量模式
• IT 个性化
• 处理大型数据集
• 能量消耗

不断变化的流量模式

在传统的客户端-服务器应用程序中，通信发生在单个客户端和服务器之间，而现代应用程序通常访问多个数据库和服务器，导致在将数据发送到最终用户设备之前产生大量机器对机器流量。此外，用户越来越多地从各种个人设备访问企业内容和应用程序，导致 SDN 流量模式发生变化。

IT 个性化

用户越来越依赖自己的个人设备（如智能手机、平板电脑和笔记本电脑）来访问企业网络，IT 团队面临着适应这些设备的压力，同时还要确保保护企业数据并满足合规性要求。

处理大型数据集

“大数据”的日益普及需要跨数千台服务器进行大规模并行处理，这些服务器需要直接相互连接，导致SDN数据中心对额外网络容量的需求不断增加。

能量消耗

随着云计算和物联网的兴起，对大型数据中心的需求不断增长，能源消耗正成为一个问题。研究人员正在探索通过动态调整网络数据平面和控制平面来提高SDN架构能效的技术。

随着流量模式、云服务的变化和大数据的兴起，对网络管理系统的需求对于有效的 SDN 管理变得越来越重要。

SDN管理：网络监控的作用

• 监控网络性能
• 确保网络安全
• 增强网络可视性
• 改进网络规划
• 管理网络复杂性

监控网络性能

随着 SDN 支持更动态、更灵活的网络流量，手动跟踪和识别性能问题变得困难，软件定义的网络软件提供网络流量的实时数据和分析，有助于主动识别和解决性能问题。

确保网络安全

网络安全威胁的数量和复杂性都在增加，因此 SDN 网络必须采取有效的安全措施，SDN 网络监控可以检测并提醒管理员任何可疑的网络活动，使他们能够立即采取行动防止安全漏洞。

增强网络可视性

借助 SDN 的集中式管理，管理员需要全面了解网络，以监视和控制网络流量，SDN 软件管理提供有关网络拓扑、设备状态和流量模式的详细信息，使管理员能够完全了解和控制网络。

改进网络规划

SDN网络监控解决方案提供有关网络性能的历史数据，可用于容量规划和未来网络优化，通过分析历史数据，管理员能够识别网络趋势和模式，并就网络容量、拓扑和配置做出明智的决策。

管理网络复杂性

由于连接到网络的设备和应用程序数量的增加，SDN 网络变得越来越复杂，软件定义的网络管理工具通过提供用于监控和管理网络性能和安全性的单一界面来帮助管理这种复杂性。

SDN 管理工具

从集中式控制台 OpManager 管理SDN基础设施。

• 特定于 SDN 的监控： 为SDN环境提供专门的监控功能，可以监控 SDN 环境中的流量、网络拓扑和网络设备，为管理员提供其网络性能的完整视图。
• 集中式网络管理： 提供对传统网络和SDN网络的集中管理，允许管理员从单个控制台管理其整个网络，这使得在传统网络旁边部署和管理 SDN 环境变得容易。
• 实时可见性： 通过可自定义的仪表板和警报提供对网络性能的实时可见性，这使管理员能够快速识别和响应其 SDN 环境中的问题，从而最大限度地减少停机时间并提高性能。
• 自动化： 提供自动化功能，允许管理员在其SDN环境中自动执行日常任务和流程，这可以通过消除错误和节省时间来提高生产力。
• 集成： 与各种第三方工具和系统集成，包括SDN控制器和虚拟化平台，这允许管理员轻松地将OpManager整合到他们现有的基础设施和工作流程中。