基于SDN的异地校区云数据中心的整合

◆刘 露 杨秀云 郭 磊 王玉军 刘 正

基于SDN的异地校区云数据中心的整合

◆刘 露 杨秀云 郭 磊 王玉军 刘 正

（泰山医学院 山东 271016）

随着各大高校信息化建设的不断发展，云计算数据中心的规模不断壮大，承载的业务也越来越多，数据大整合已成为一个明显的趋势。将SDN技术运用到异地校区的云计算数据中心，可以促使资源完全自动化的部署得以实现，促使计算、存储和网络的进一步整合，并使云计算数据中心具有随时增加新业务的能力。方便管理者对数据中心的管理，并降低了运营成本。本文在对SDN技术及云计算介绍的基础之上，以SDN技术在本校云计算数据中心的实际应用为例，阐述了采用SDN整合异地校区云数据中心，不但能使异地校区的可用资源得以充分利用，而且有利于高校管理者对云计算数据中心的管理。

云计算；数据中心；软件定义网络；虚拟化

0 前言

随着云计算技术在高校的大规模应用，传统数据中心的网络不能充分的满足现有网络的需求。通过在数据中心的物理服务器上安装虚拟化软件及其管理软件就可实现对计算和存储资源的池化与管理。但是，云计算环境需要将计算、存储和网络整合在一起，网络设备虚拟化以及网络资源动态灵活的按需分配。很显然，当前数据中心的网络很难满足上述要求。以本校为例，本校共有两个校区，两个校区数据中心之间的业务需要租用第三方的光纤/传输资源，费用极高,资源利用率很低。并且，两个数据中心之间互相访问,资源和业务的扩展受限于单个物理的数据中心。

因此，如何实现异地校区网络的动态调控、构建一个逻辑上统一的云数据中心以实现各种资源的整合，将是现代高校异地数据中心建设重点考虑的问题。

1 目前本校云计算数据中心存在的问题

目前我校云计算数据中心在资源配置、管理和安全方面存在一些问题。具体如下:

（1）数据中心资源池内部设备众多,网络特征比较复杂,机房运维人员基于点对点的手工配置速度很慢,严重制约了业务快速上线。

（2）资源利用率低，网络与虚拟机之间的快速协同很难实现，按需调整带宽非常困难。

（3）在云计算环境下，资源高度的虚拟化，应用程序与组件的依赖关系是多对多的，若一个应用程序出了故障，难以快速准确的定位是哪一个组件出现了问题。

（4）高校对存储设备最根本的要求是安全和稳定性，IT设备的生命周期一般是3～5年，当高校部署云之后，必然要将数据从原来的主存储系统迁移到新的云存储系统，这个迁移的过程会产生极大的安全隐患，如果操作不当可能会导致数据丢失。

（5）由于是两个校区，数据中心分散，导致业务部署难度大，维护效率低。

基于软件定义网络的异地校区数据中心解决方案将软件定义网络技术应用到数据中心，构建一个逻辑上统一的云数据中心，弥补了跨校区云计算数据中心的短板，使计算资源、存储资源和网络资源进一步整合、池化。实现真正意义上的资源完全自动化部署、实时资源调度和网络故障快速排除，同时具备了随时增加新业务的潜力，很好的契合了新一代数据中心的要求，为云计算数据中心运维者降低维护成本。

2 SDN简介

SDN（Software Defined Network）软件定义网络，是一种新型的数据网络创新架构。在SDN架构中，一方面将网络中的控制平面从传统的网络设备上分离出来进行集中管理，并提供面向应用程序标准的API；另一方面对网络设备上的转发平面进行统一的转发模型化，使网络基础设施抽象化，可以将网络看作一个虚拟实体。由于网络控制平面集中，根据不同网络的功能和特性，网络设计人员可以通过规范的编程环境进行可编程化、自动化的网络管理，使得网络的控制变得更加灵话，可以根据业务需求动态调整网络策略，提高了网络功能的可扩展性。

SDN的网络体系结构分为3层:应用层、控制层和基础设施层。如图1所示。