数据中心sdn解决方案

随着云计算技术的发展，传统数据中心网络在网络能力上的不足越来越明显，主要体现在网络虚拟化支持能力不足、业务自动化部署和灵活安排两个方面。引入数据中心网络SDN控制器基于集中控制和转移控制分离架构，实现网络资源的全球集中控制和智能调度，提高网络资源利用率；基于开放可编程接口，实现业务自动化和快速开放部署。

SDN帮助数据中心真正池化

SDN数据中心为多租户提供虚拟、隔离、可扩展和自我管理NaaS(Network as a Service)，SDN帮助云计算数据中心实现网络资源的真正池化，使数据中心网络在云计算时代实现移动。

SDN在数据中心引入控制器，大大提高了数据中心网络的承载能力和服务能力。但与此同时，SDN作为整个数据中心网络的控制器 ；大脑，其高可靠心网络的安全稳定运行非常重要。

SDN控制器的高可靠性分为设备和业务两个层次。设备层面的高可靠性是指SDN当单个硬件和软件模块出现故障时，控制器设备硬件和软件本身具有高度可靠的主备冗余SDN控制器仍能稳定可靠地运行。业务层面的高可靠性是指SDN控制器具有网络业务配置的高可靠性发布和业务配置数据的高可靠性存储功能，如配置整体一致性、南向数据一致性等。

SDN控制器的部署包括单节点和单集群的部署，以及可以满足更高可靠性的远程灾难准备的主要集群部署。本文详细阐述了单一集群和主要集群的规划和部署SDN高可靠的规划、部署和实现控制器。

SDN北向模块、数据库、南向模块应至少提供一主一备的冗余部署。

单集群部署SDN集群中的节点服务器数量需要控制器≥节点分为三个Leader和Follower的角色。Leader节点负责集群中各节点业务的统一调度管理，当节点出现故障时，Leader节点负责重新分配故障节点下的设备。Leader节点故障时，Follower选举比较后，优先级最高Follower角色转换成Leader节点。

北向Portal模块应能够通过主备冗余模式或多活模式为北向应用、协同层或云平台提供统一的浮动IP，控制信息通过北接口接收应用和协同层。

Portal该模块通过轮询将北向接收到的指令发送到集群内节点，由集群内节点计算处理，并通过南向接口发送到设备配置。

北负载平衡调度模块应能够动态检测每个节点的北接口状态。当检测到节点的北接口状态异常时，可以标记节点不可用，并发出节点异常报警，停止向北要求节点的分布。当北接口检测到节点恢复正常时，可以重新标记为可用性，并将节点添加到北接收要求的队列中。

集群控制器南模块应至少支持将控制器节点建立到转发设备之间，即转发设备可以与集群中的两个控制器节点建立连接，默认通过主连接管理转发设备，当主连接控制器节点故障时，自动切换到备用连接管理转发设备，将备用连接切换为主连接，重新建立设备连接。

控制器集群应能够支持配置事物的整体一致性，即当业务配置涉及集群中的多个节点、数据库节点、网络控制节点和转发设备节点时，应确保每个节点都能成功。如果中间某个节点异常，则所有配置事物都会回滚。

SDN控制器应支持南向数据的一致性，即当控制器与南向转发设备配置不一致时，控制器可以发现和修复南向差异，从而实现控制器与南向转发设备配置的一致性。控制器需要定期进行差异化监控。当发现差异时，可以主动触发报警通知用户。用户检查确认后，用户将启动以控制器或转发设备为准的差异化修复。

SDN控制器应支持系统备份功能，定期生成控制器系统数据，并将快照信息备份存储在远端服务器中。当控制器系统出现不可恢复的故障时，可以使用历史系统快照信息重新部署一套具有所有配置信息的同一控制器。

SDN控制器应支持集群节点更换功能。如果集群中某个节点损坏（如服务器损坏，无法恢复），则可以单独使用新的服务器更换故障节点。

SDN在云计算数据中心场景中部署控制器集群时，应在管理网络中规划，SDN控制器通过管理网络和软硬件转发设备通信，发布流程表和策略。因此，在云计算数据中心场景中，管理网络需要独立规划，并与业务网络进行物理隔离，以确保SDN控制器与转发设备之间的高质量连接。

SDN为进一步完善控制器支持主备集群的容灾部署SDN控制器的可靠性，SDN除单一集群部署外，控制器还应能够支持主要集群的灾难部署。主备集群部署在不同的区域。正常情况下，主控制器集群工作处理业务，准备集群运行，但不处理业务。主集群容灾部署时，主集群业务数据库和容灾集群数据库应同步备份。

主控制器集群之间建立心跳连接。当主控制器集群出现故障时，灾难开关可以自动或手动完成。可配置心跳间隔和心跳超时阈值，可配置心跳超时后触发报警或触发自动主备倒置。

为了提高系统的稳定性和可靠性，建议主备自动切换和故障恢复时的自动切换，建议手动切换。当管理员收到心跳加班报警时，必要时手动确认主备集群的工作状态；故障恢复后，确认系统状态后，在业务高峰时段。

主备集群部署时，控制器集群北向对接Openstack要求云平台或协同编排层Openstack主备集群配置在云平台或协同安排层上IP地址，并定期检查主备集群的角色和状态。当检测到集群主备状态的变化并确认时，主备状态可以自动或手动修改。建议在检测到集群状态变化时触发报警，手动确认后修改主要角色状态。

主要集群之间的带宽和延迟应满足集群需求，集群互联网应预留带宽≥1Gbit/s，集群互联的延迟≤10ms。10ms内外容灾部署效果最好，超过10ms后可能会导致容灾数据丢失。当集群互联的延迟>10ms时，认为备集群位置不具备集群部署条件，不建议主备集群部署，应重选备集群位置，以满足主备集群部署条件。