浅谈SDN控制器在异地双机中的应用

2020-05-05 226 上传者：管理员

摘要：随着网络技术的快速发展，人们的生活便利程度和社会生产的效率得到提高，社会已经进入了网络化时代。在网络技术和信息系统中SDN控制器具有重要的应用，为此本文首先分析SDN控制器的基本控制原理，重点论述SDN控制器在异地双机中的应用。

关键词：
SDN控制器
应用
异地双机
控制原理
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SDN控制器在网络系统中的应用较为广泛，如在数据中心网络引入SDN控制器，基于集中控制、转控分离的架构实现网络资源全局集中管控、智能调度，提高了网络资源利用率，并且基于开放可编程的接口，实现业务的自动化快速开通部署。SDN控制器在数据中心的引入，极大提升了数据中心网络的承载和服务能力。但同时，SDN控制器作为整个数据中心网络的中枢，其可靠部署对数据中心网络的安全稳定运行非常重要，本文主要分析了SDN控制器在异地双机中的应用情况。

1、SDN控制器

SDN控制器应支持系统备份功能，定期将控制器系统数据生成快照，并将快照信息备份存放到远端服务器。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存有全部配置信息的相同控制器。同时，SDN控制器支持主备集群的容灾部署，为进一步提高SDN控制器的可靠性，SDN控制器除了单集群部署，还应能支持主备集群的容灾部署方式[1]。主备集群部署在不同的地域。正常情况下，主控制器集群工作处理业务，备集群运行但不处理业务。主备集群容灾部署时，主集群业务数据库与容灾备集群数据库应实现同步备份。

2、SDN控制器与异地双机

SDN控制器与异地双机应用之间具有较强的关联，异地双机热备和异地灾难冗余具有一定的类似之处，主要是防止单一地点发生重大事故而造成的服务中断和数据丢失。在SDN网络中，SDN控制器作为统一的控制平面，承担着整个网络的大脑的作用。

一旦SDN控制器出现故障，将会使整个网络的控制平面瘫痪，引发整网中断事故。为了使SDN网络更好的普及，用户能够真正体会到SDN网络所带来的好处，就需要保证SDN控制器的可靠性，其中分布式集群技术是解决SDN控制器可靠性的一种较为成熟的方案。

目前组建主备用系统有多种技术方案，从备份的规模来讲有单机备份、双机备份和异地双机备份。从后备系统的准备程度来讲，有冷备份、温备份和热备份。从系统的工作方式来讲，主要有主从方式以及双机双工方式。其中，目前应用最广的是双机热备份系统。双机热备份技术，概括地说，就是在系统运行过程中使用两台服务器，装载完全相同的系统和数据，通过即时备份数据的方式，实现系统的高可用性。其基本原理是这两台服务器，一台处于active状态，称为主用机，一台处于standby状态，称为备用机。

在正常情况下，由处于active状态的主用机提供服务。备用机不断检测主用机状态，备用机检测到主用机出现物理异常或接收到主用机的切换命令时，进行主备切换[2]。而整个过程无需人工干预，在短时间内自动完成服务接管。对于双机热备份技术而言，保证运行时数据的同步是至关重要的。

3、SDN控制器在异地双机中的应用

3.1案例基本情况

SDN控制器在异地双机中具有重要的应用，以下进行以某案例分析。当企业发展到一定规模后，为了继续壮大其业务范围，经常需要在不同地区开设分支机构如分公司或者办事处等等，随之而来的是实现与分支机构的互联，使得总部的应用系统OA、ERP、CRM等实现资源共享，实现企业互联的统一管理。而分支机构与总部在地理位置上一般不在一处，面对企业不同应用互联的需求，如何选择一个灵活，高效和经济的接入方式是每个快速发展的企业的客观需求。该案例中主要存在的技术难点包括一是各分支机构的网络运营商大多不能统一，且基本都没有公网IP，总部如果是专线排除在外；二是异地数据互联互通需要较专业的人员操作，部署维护难度较大；三是公司总部与各分支部之间数据传输的安全性及稳定性无法得到根本保障。

3.2SDN解决方案

总部与各分支分别配置相关组网设备，通过零遁SAAS系统将组建成一个虚拟的局域网，通过一个帐号进行全系统管理，帮助分支机构与企业的总部网建立高安全的链路，保证数据的安全传输。采用分支机构与总部网络互通SDN解决方案，这种方式能够实现异地组网[3]，能连接互联网即可实现异地虚拟组网，同时通过基于128位的高能加密的方式进行传输，保证虚拟网的安全性。

此外，SDN控制器应支持主备集群的容灾部署，为进一步提高SDN控制器的可靠性，SDN控制器除了单集群部署，还应能支持主备集群的容灾部署方式。主备集群部署在不同的地域。正常情况下，主控制器集群工作处理业务，备集群运行但不处理业务。主备集群容灾部署时，主集群业务数据库与容灾备集群数据库应实现同步备份。主备控制器集群间建立心跳连接，当主控制器集群故障时，可自动或手动完成容灾切换。要求心跳间隔、心跳超时个数阈值可配置，心跳超时后触发告警或者触发自动主备倒换的动作可配置。

4、小结

随着社会的信息化程度不断提高，社会生活逐渐与计算机系统密不可分。人们越来越关心计算机系统以及相关应用的可用性。异地双机设置能够提高网络系统的运行可靠性，采用SDN控制器能够保证网络系统的安全运行，随着SDN控制器的应用范围不断变宽，在异地双机中的应用将更加广泛。

参考文献：

[1]李娜,雷鸣,闫克丁,等.基于SDN的控制器迁移负载均衡算法研究[J].国外电子测量技术,2018(9):36-40.

[2]李婉,沈苏彬,吴振宇.一种基于多SDN控制器的交换机迁移机制[J].计算机技术与发展,2018,28(1):89-94.

[3]窦浩铭,姜慧,陈思光.基于SDN的负载均衡网络控制器算法[J].计算机科学,2019(B06):312-316.

杨艳.SDN控制器在异地双机中的应用分析[J].农家参谋,2020(09):172.