文档章节

基于ONOS的SDN-IP架构概述篇

SDN_LAB
 SDN_LAB
发布于 2015/01/08 10:19
字数 2450
阅读 66
收藏 0

    编者按:SDN-IPONOS上的一个应用程序,允许软件定义网络使用标准的边界网关协议(BGP)连接到外部网络。从BGP角度看,SDN网络表现为单一的自治系统(AS),其行为与任何传统的AS一样。基于ASSDN-IP应用提供BGPONOS之间的集成整合机制,在协议层SDN-IP的行为作为一个有规则的BGP发言人。从ONOS的角度来看,它只是使用其服务,在SDN数据平面安装和更新相应的转发状态的应用程序。

1 架构目标

1.1 SDN-IP设计目标

(1)兼容性CompatibilitySDN-IP可以与已经使用BGP的网络集成,外部、内部、或两者之间都可以,兼容性很好。

(2)操作灵活性Operational flexibilitySDN-IP可以在一个或多个ONOS实例中运行。SDN-IP也可以在多种BGP的部署方案中使用,体现出很强的灵活性。

(3)高可用性High availabilityHA):SDN-IP应用程序本身提供HA服务。只要有其中一个SDN-IP应用实例在运行,SDN-IP服务就会保持无缝连接。此外,SDN-IP利用提供ONOSHA机制在数据平面中维持一致的转发状态。

(4)可扩展性Scalability:可以通过正在运行的基于BGP网络和多个ONOS集群的SDN-IP控制大型的软件定义网络。

(5)协议兼容性和供应商的独立性Protocol compatibility and vendor independenceSDN-IP依赖于标准的BGP协议交换网络信息,并且不需要任何专有或特定于供应商的扩展。

1.2 架构概述

SDN-IP架构如图所示:

2 连通性

2.1 SDN-IP应用intents

下面是两种类型的SDN-IP使用应用intents的简要说明。

1)单点对单点的intents

 在外部路由器和SDN BGP Speakers之间建立BGP对等会话使用单向单向intents。每个intentsSDN网络中连接两个连接点。每个连接点包含以下信息:SDN交换机的DPID、交换机Port和连接的BGP Speaker路由器的MAC地址。

2)多点对单点的intents

 多点对单点的intents用于与外部网络的主机连接在一起的单向intents。每个intent与每个IP前缀(目的IP)相关联,并连接SDN网络的入口连接点与单一的出口连接点,指向下一跳路由器的目的IP。在SDN网络的边缘入口,一个IP包匹配目的IP地址。选择最好最优的转发项匹配转发数据包到相应的出口连接点。此外,该数据包被转发之前,应用“改变目的MAC地址”,使得包含出口IP路由器的数据包转发到目的MAC地址。

2.2 SDN数据平面连通

SDN-IP网络的数据平面主要用于以下情况:

 (1)进行内部BGP Speaker和外部BGP路由器(配置eBGP peerings)之间的BGP流量控制。

 (2)横穿SDN-IP网络的外部IP网络之间数据流量传输。

eBGP 控制流量与每个eBGP 对等的操作有关。这种流量在eBGP 对等操作配置的基础上是点对点的、双向的,且终点是相对静态设定的。当一个数据平面失败,可能会导致终点之间的路径改变。这种故障可被自动检测且相关的intents会被ONOS重新设置路由。目前,具体的连接点与每个BGP Speaker相关,且外部BGP路由器需要在SDN-IP配置文件中手动配置,但是将来这种需求会被淘汰。

传输数据流量的路径是通过由外部BGPpeers发布的BGP路由定义。类似于常规的BGP部署,这些路由是相对动态的,且它们的数量非常大。如果BGP peer通告特定IP前缀的路由,并且被选为路由最好的下一跳地址,SDN-IP将负责建立相应的数据路径。所有的流量决定进剩余外部IP网络的IP前缀被转发向最匹配的外部下一跳BGP路由器上。ONOS应用intents的情况下,通过创建一个多点对单点应用intents实现IP前缀:出口路由器(即最佳的下一跳路由器)是(出口)单点intent,其余外部BGP路由器是(入口)多点的intents

SDN-IP应用负责生成多点对单点的应用intents请求和用于更新BGP路由动态响应的intentsONOS本身负责汇编这些请求、在交换机数据平面安装相应的转发流和以防SDN网络发生故障重新设置路由的intents

2.3 SDN控制平面连通

SDN网络和SDN-IP应用程序实例中BGP Speaker通信使用iBGP。对等会话在控制平面中创建,因此,每一个BGP Speaker连接到它。

在任何的BGP部署中 BGP SpeakerSDN-IP应用实例是互连的:一个完整的iBGP网状、路由反射等。唯一的区别是,在SDN-IP实例它们之间不需要iBGP peerings,他们只需要与BGP Speaker互连即可。

SDN-IP实现了IBGP协议的子集:只接收处理来自BGP SpeakerBGP路由信息,但从来不发起或重新发送BGP路由。一旦SDN-IP接收来自外部路由器(经由BGP Speaker接收)的通知,它将路由信息变换成intents请求给ONOSONOS本身将其转换交换机中的OpenFlow流表项。

BGP Speaker使用iBGP传输路由信息给SDN-IP应用实例,当在常规的BGP部署中,通过全网或者使用路由相应服务器实现互连通是非常重要的。因此,我们可以使用BGP本身所提供的故障失效性。SDN-IP应用程序实例之间是不需要iBGP peering的:peering是在BGP SpeakerSDN-IP应用程序实例之间的。

2.4 高可用性支持

SDN-IP提供使用热备份模式支持高可用性。SDN-IP应用程序可以加载在多个ONOS实例。所有的SDN-IP应用监听路由更新BGP的到达信息,但只有一个SDN-IP实例被指定为主实例负责推送intentsONOS。如果主实例失败,剩余实例中的一个将成为新的主实例继续推送intentsONOS

SDN-IP使用ONOS领导选举服务来选择主SDN-IP实例。我们必须确保在任何时间只有一个实例推送intents,防止错误的intents被推送到ONOS。当每个SDN-IP实例启动时,它参与领导选举试图成为主实例。选举确保在任一时间只有一个实例可以是主实例。当主实例发生故障,选举机制检测到故障,并允许另一个实例接管负责成为主实例。新的主实例首先进行intents同步保证intents更新之前学习的BGP路由。一旦同步完成,主实例正常工作,为响应BGP更新继续安装和删除intents

尽管SDN-IP应用程序支持HA(高可用性),该系统仍然容易受到组件故障,除非内部BGP SpeakerBGP peer会话之间有冗余。每个SDN-IP实例能够接收来自BGP SpeakerBGP更新,确保多个内部BGP Speaker部署在SDN网络中。

3 限制

SDN-IP应用程序的当前实施中具有以下限制:

 (1)详细配置信息只能在SDN-IP启动之前配置。启动后用户不能改变配置,例如,当SDN-IP运行时,用户不能添加其他外部BGP peer

 (2)只有传输IP流量被支持。也就是说,SDN-IP网络里来自主机的或者决策于主机的IP流量不支持。作为应急措施,用户可以手动创建专门的intents允许内部主机与外部网络的通信未来这应该是SDN-IP自动完成的。

 (3)SDN-IP应用默认监听BGP连接的是非标准端口2000,这不是用于BGP连接的正常标准端口179。但是这个端口号是可配置的,它可以配置为179 ,但必须以root身份运行绑定到一个受保护的端口。以root身份运行ONOS目前还不支持。

 (4) ONOS实例之间SDN-IP不会进行负载均衡。所有的工作是由一个单一的主实例进行。如果一个实例失败,可以切换到备份的情况下运行。

 (5)在SDN-IP应用端没有明确的IBGP会话配置。默认情况下,SDN-IP应用将接受所有BGP 开放消息,并会自动配置来使用原始BGP SpeakerAS号。

 (6)如果所有的SDN-IP应用程序实例被卸载,相关的应用程序intents不会自动从ONOS中删除。

 (7)如果下一跳的MAC地址发生变化,不会更新intents而使流量将停止流动。

 (8)目前只支持IPv4

 (9)外部BGP路由器和内部BGP Speaker间的peer会话必须使用TCP端口179进行对等连接。只有TCP连接到端口179才被允许进出SDN网络的对等IP地址。

 (10) 由于intents框架的局限性,在1.0.0版本系统可以处理约15000路由。

本文来源于SDNLAB,可点击此阅读原文。如果您对本文感兴趣,可参与以下互动方式与作者近距离交流。

如果您对本文感兴趣,可参与以下互动方式与作者近距离交流。

(1) 微博(http://weibo.com/sdnlab/

(2) 微信(账号SDNLAB)

(3) QQ

    SDN研究群(214146842)

    OpenDaylight研究群(194240432)






© 著作权归作者所有

SDN_LAB
粉丝 27
博文 186
码字总数 268737
作品 0
南京
私信 提问
SDN in Action: Build a mini-lab environment and practice SDN-IP/ONOS with GNS3, Mininet and VMware

SDN in Action: Build a mini-lab environment and practice SDN-IP/ONOS with GNS3, Mininet and VMware 薛国锋 xueguofeng2011@gmail.com 本文主要通过简单的实验,对SDN相关概念以及ONOS开......

xueguofeng
2017/09/18
0
0
ONF 开源白皮书:SDN 解决方案案例——Carrier/WAN SDN

译者简介:罗旭:湖南师范大学研究生 3.1 运行中的商用部署传输SDN平台 韩国电信公司展示了其传输SDN项目,该项目于2015年11月开始建设,计划2016年1月开始部署。该项目指出了运营商在管理复...

oschina
2016/04/28
2.3K
0
SDN网络IPv6组播机制支持实时视频业务海量用户扩展

【技术沙龙002期】数据中台:宜信敏捷数据中台建设实践 宜信技术沙龙 将于5月23日晚8点线上直播,点击报名 一、背景: 随着互联网的迅猛发展,诸如视频直播、网络教学等实时业务的广泛应用,...

宜信技术学院
05/16
0
0
2015中国SDN/NFV大会专题报道

2015中国SDN/NFV大会今日在北京成功揭开帷幕,本次大会由中国通信学会,中国通信标准化协会共同举办,云集了国内外SDN领域的大咖,包括学术界专家以及产业链代表。SDNLAB整理了演讲嘉宾的发言...

SDN_LAB
2015/04/24
10
0
ONOS 项目与 Linux 基金会合作开发 SDN/NFV

近日,ONOS 社区和 Linux 基金会联合宣布结成战略合作关系,双方将联手开发开源的 SDN/NFV 解决方案。 ONOS 项目与 Linux 基金会的合作旨在创建颠覆性的 SDN 解决方法,重点是开源平台、白盒...

oschina
2015/10/18
1K
2

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

Python爬虫也能用手机进行抓包?没错!这个技巧我只告诉你

今天要说说怎么在我们的手机抓包 我们知道了 HTTP 的请求方式 以及在 Chrome 中摸清了一些套路 但是 除了对数据进行解析之外 有时候我们想 对请求的数据或者响应的数据进行篡改 怎么做呢? ...

计算机编程
29分钟前
2
0
趣图:听说996工作可以获得巨大成长

听说996工作可以获得巨大成长 。 。 。 这成长也忒快了吧 扩展阅读 趣图:菜鸟程序员的工作状态… 趣图:当计算机可以更新的时候 趣图:什么?需求文档又改了

Java面经
32分钟前
4
0
influxdb 学习

InfluxDB 学习 安装 brew install influxdb 启动 influxd -config /usr/local/etc/influxdb.conf 入门 $ influx -precision rfc3339Connected to http://localhost:8086 version 1.2.xI......

solate
38分钟前
3
0
快速掌握mongoDB(三)——mongoDB的索引详解

  1 mongoDB索引的管理      2 mongoDB中常用的索引类型      1 单键索引      2 复合索引      3 多键索引      4 哈希索引      3 mongoDB中常用的索引属性   ...

SEOwhywhy
39分钟前
1
0
JackJson中自定义JsonSerializer的使用

最近在做一个需求,一个时间字段,数据库类型为timestamp,默认值为'1970-01-01 08:00:01',产品要求这种情况展示为“-1”,实体类中的属性类型为Date,我也不能把Date属性值设置为“-1”,又...

Coder顾
41分钟前
3
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

返回顶部
顶部