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        谷歌SDN典型案例分析

        2020-07-01 19:35:23 云杰通信 103

        谷歌SDN典型案例分析

          谷歌SDN應用主要用于其世界各地的數據中心之間流量傳輸。其傳輸的數據可以分為三大類:(1)用戶數據備份,包括視頻、圖片、語音和文字等;(2)遠程跨數據中心計算資源和存儲資源訪問;(3)因分布式訪問負載均衡而進行的大規模數據同步。這三類從前往后數據量依次變大,對延時的敏感度和優先級依次降低。

          B4網絡從低到高分為三個層次,分別是物理設備層(Switch Hardware)、局部網絡控制層(Site Controllers)和全局控制層(Global)。第一層的物理交換機和第二層的Controller在每個數據中心出口的地方部署,而第三層的SDN網關和TE服務器是在一個全局統一的控制池。第一層是谷歌自行設計并請其他廠商代工的物理交換機,運行OpenFlow協議,把BGP/IS-IS協議報文送到Controller層進行處理。第二層在每個數據中心出口有一個Controller服務器集群,下層交換機可連接到多個Controller,由Paxos來選出leader(即決定工作狀態的Controller)。第三層中全局的TE Server通過SDN Gateway從各個數據中心的控制器收集鏈路信息、路徑信息。這些路徑被以IP-In-IP 隧道的方式創建,通過Gateway到Onix Controller,最終下發到交換機中。當一個新的業務數據要開始傳輸時,應用程序會評估該應用所需要耗用的帶寬,為它選擇一條最優路徑(如負載最輕的但非最短路徑,不丟包但延時大),然后把這個應用對應的流,通過Controller安裝到交換機中,并跟選擇的路徑綁定在一起。B4網絡整體架構圖如圖1所示。

          改造前,谷歌使用基于靜態Hash的負載均衡方式,需使用過量鏈路,提供比實際需要更多的帶寬,實際鏈路帶寬利用率只有30%-40%,網絡無法對上述三大類數據進行精細匹配分流,數據傳輸路徑無法做到最優。改造后,通過使用程序來控制網絡,實現流量大小及方向的控制。鏈路數量減少,成本明顯降低,但B4網絡鏈路帶寬利用率提高了3倍以上,達97%,并且簡化了網絡的流量管理和控制。

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