• 1. 日期:201409杭州华三通信技术有限公司SDN控制器集群中的
  • 2. 2SDN & NFVSDN部署实际案例SDN Controller集群部署方案以及优化目录
  • 3. SDN架构3SDN Services,AppsNetwork OSNetwork OSSDN LanguageApp APIsEast-west Interface Southbound InterfaceControl and Data Planes SeparationData Plane(ForwardingHardware)Data Plane(ForwardingHardware)Data Plane(ForwardingHardware)Data Plane(ForwardingHardware)Carriers’InfrastructureInformationNorthbound Interface Programmable Control PlaneProgrammable Control Plane
  • 4. SDN核心理念4成功?控制和转发分离开放的API集中控制
  • 5. SDN的背后5云计算控制和转发分离控制层面可以摆脱对传统网络设备的依赖,迅速发展集中控制方便对池化的资源进行灵活的控制和监管开放的API开放统一的南向和北向接口将催生成熟的产业链要求按需索取,动态管理计算存储网络虚拟化SDN Services,AppsProgrammableControl PlaneControlNetwork OSProgrammableControl PlaneControlNetwork OSSDN LanguageApp APIsEast-west InterfaceSouthbound InterfaceControl and Data Planes SeparationData Plane(ForwardingHardware)Data Plane(ForwardingHardware)Data Plane(ForwardingHardware)Data Plane(ForwardingHardware)Carriers’InfrastructureInformationNorthbound InterfaceSDN Services,AppsProgrammableControl PlaneControlNetwork OSNetwork OSProgrammableControl PlaneControlNetwork OSNetwork OSSDN LanguageSDN LanguageApp APIsEast-west InterfaceSouthbound InterfaceControl and Data Planes SeparationData Plane(ForwardingHardware)Data Plane(ForwardingHardware)Data Plane(ForwardingHardware)Data Plane(ForwardingHardware)Carriers’InfrastructureInformationNorthbound InterfaceSDN
  • 6. NFV6NFV——Network Functions VirtualizationNV——Network VirtualizationVPN——Virtual Private NetworkMulti-tenantOverlayVNF——Virtualised Network Functions
  • 7. NFV Architecture7OSS/BSSNFVINFV M&OVNFEMS 1EMS 2EMS 3VNF 1VNF 2VNF 3Network Hardware Service,VNF&Infrastructure DescriptionVNF Managers Orchestrator Virtualised Infrastructure Manager Virtual Compute Virtual Storage Virtual Network Virtualisation Layer Hardware Resources Computing Hardware Storage Hardware
  • 8. OpenStack8Your Applications OpenStack Shared Services Standard Hardware CLOUD OPERATING SYSTEMAPIsOPENSTACKOpenStack Dashboard StorageNetworking Compute
  • 9. 网络虚拟化9网络虚拟化SDNOverlayNFV控制/管理转发/隔离功能/架构云计算需要采用
  • 10. 目录10SDN & NFVSDN部署实际案例SDN Controller集群部署方案以及优化
  • 11. VCF(Virtual Converged Framework)11Intelligent Management Center(iMC) 用户上层应用系统服务编排Orchestration (设计&交付) 资源 管理层资源池化,IT基础服务单元 (OpenStack Embedded)Cloud Service Management (CSM)Network Service Management(NSM)融合 控制层Virtual Converged Framework Controller (VCFC)基础 承载层CVKFlexServer计算FlexStorage存储OSAppOSOSAppOSUIS端点BYODiNodeEADOpen APIVDIAppAppVNFOpenFlow网络经典网络vIPSVPNvLBvFWCompute UnitX86 hardwarevACvBRASVSREndpoint Intelligent Center (VCF-EIC)Cloud Intelligent Center (VCF-CIC)Endpoint Service Management(ESM)
  • 12. VCF Architecture 商业模型12VCFRTFWSWLBSWVMVMVMDiskDiskDiskRTFWSWLBSWRTFWSWLBSW APP DeliveryESM+NSMiMC PlatformNSMiMC PlatformNSM+CSMiMC PlatformEICVCF ControllerCICAPP Oriented Comm. & Sec.APP ProvisionEndpoints/usersNetworkCompute/StorageNetworkNetworkVCF ControllerVCF Controller
  • 13. 浙江政务云13……ProvincialGovernmentExtranetInternetPublicCloudGovernment CloudPublicServiceZone(VirtualPrivateCloud)ProvincialGovernmentCloudMunicipal Government CloudMunicipal Government CloudMunicipal Government CloudPublic Service ZoneShared Zone
  • 14. 目录14SDN & NFVSDN部署实际案例SDN Controller集群部署方案以及优化
  • 15. Controller软件架构15KeystoneREST API shell FrameworkGUI shell FrameworkPostgreSQLAlerts…TopologyAppDevelopmentAuditLogZookeeperTeamingDiscoveryNetConfOpenFlowCassandraOSGiRabbitMQJava (1.7/64bits)OS (Linux 64bits)
  • 16. Controller逻辑层次16北向接口层内置应用层基础网络层抽象逻辑层南向接口层UI界面集群管理软件管理配置管理层Restful APIL2网络SAL拓扑管理链路管理主机管理连接管理设备管理流表管理报文收发路径计算QoS管理转发管理IPv4协议IPv6协议L3网络Overlay网络服务功能链JAVA/C/C++嵌入式APIBGP/BGP-LS/PCEPNETCONF/XMPP OVSDB/SNMP/CAPWAP OPENFLOW 1.0/1.3
  • 17. Overlay处理流程17ControllervSwitch1vm1vm2vSwitch21:packetIn2:Set Flow3:packetOut
  • 18. Controller的控制能力18Controller Cluster Controller的处理瓶颈:首包上送的处理能力(路由计算+流表下发)一个Host节点一般有1个vSwitch,可以起20-30个vm,每秒可能产生500个以上的新流500K TPS的性能,对应的上限是1000个Host>1000 ?
  • 19. Controller Cluster部署方案19LeaderLeaderLeaderRegionMemberMemberMemberMemberMemberRegionRegion
  • 20. Team管理功能和结构20Team内成员管理Leader选举上报Team事件APP1APP2APP3APP4TeamZookeeper
  • 21. Team的功能实现21Team内成员管理Leader选举上报Team事件当Team模块通过zookeeper的watch机制感知到集群成员信息变化或leader信息变化时,会给所有加入Team的模块上报事件,其中包括:Team的状态事件(是否可用)、成员的变化事件(加入/离开)和leader的变化事件等。成员进入Team:首先将本成员节点信息保存到zookeeper上,同时设置watch,从zookeeper中读取现有成员信息,其他成员通过watch机制感知成员加入。 成员离开Team:成员由于故障或其他原因离开Team,该成员在zookeeper上Session信息会被老化,导致该成员的节点信息被删除,其他成员通过watch机制感知成员离开。leader角色的成员进入Team后,检测Team是否已选出leader,如果leader不存在,触发选举流程,首先从zookeeper中读取出所有成员的信息,根据成员的优先级,从中选出优先级最高的leader,并将该leader信息保存在zookeeper中,其他成员通过watch机制感知leader变化。
  • 22. Team内的HA22BUSKeyStore目标提供数据实时备份功能提供数据批量备份功能HA对App是不可见的,即App使用最简洁的接口完成数据同步
  • 23. BUS23bus通道给应用模块提供了实时消息的分发和接受处理机制,不同APP的bus通道彼此独立。 发送的bus消息,实际上就是在zookeeper中创建一个数据节点,其他成员的接收消息的过程是通过watch机制感知到节点变化事件后,将对应节点数据读出来。APP1APP2BUSBUSZookeeperAPP1APP2BUSBUSZookeeperAPP1APP2BUSBUSZookeeperSDN controller 1SDN controller 2SDN controller 3
  • 24. KeyStore24KeyStore机制给新加入的Controller或者新启动的App恢复系统中其它Controller上相同App已经生成的运行时数据。 KeyStore实现了一个非常简单的数据库功能,采用Key-Value机制,不支持范围查找,只提供了设置和获取接口,没有通知接口。APP1APP2ZookeeperAPP1APP2ZookeeperAPP1APP2ZookeeperSDN controller 1SDN controller 2SDN controller 3KeyStoreKeyStoreKeyStore
  • 25. 实时备份25集群中某个成员业务数据变化时,发送bus消息通知其他成员,同时将本成员的运行数据以key&value的形式保存在KeyStore中。APPBUSKeyStoreZookeeperAPPBUSZookeeperKeyStoreSDN controller 1SDN controller 2
  • 26. 批量备份26APPBUSKeyStoreZookeeperAPPBUSZookeeperKeyStoreSDN controller 1New controller当新成员进入集群时,keyStore会自动将其他节点的数据备份到本地,App需要先从KeyStore中恢复数据,当恢复完成后,再开始接收bus消息。 做keyStore数据恢复时,要求bus可以从批备开始的时间点开始缓存bus消息,等恢复完成后补报这些bus消息,这样就可以保证了最终数据的同步。
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