聊一聊Software Defined Network，軟體定義的網路

軟體定義的網路這個詞彙，其實已經熱門了好長一段時間，也許，我應該跟大家分享，聊一聊我對於SDN的看法。

我這裡所提到的”Network”，所指的是一個完整的網路系統，包含所有的軟體、硬體、和線路。

聖胡安的海灘

SDN還沒有熱門之前的網路

原本網路系統的行為，全部都是靠網路管理人員純手工，來安裝、連接、做完設定、測試。之後，網路系統就開始做交換和處理所有穿越的封包。

傳統的網路設定，我們只能做以下的安排：當線路故障被協定偵測到，網路系統自動切換到備援路徑；當軟硬體故障，被協定偵測到，網路系統自動切換到備援軟硬體。故障的偵測，和自動修復的機制，都是透過一些自動的動態協定，例如，OSPF，或是Spanning Tree Protocol。

如果網路上面的網段地址都是固定的，VLAN總數和號碼都是固定的，網路使用者的流量型態是固定的，那麼以上這些協定，其實已經非常足夠解決所有網路的問題了。

需要SDN可能的動機

隨著應用系統的改良、改變，數據中心 (Data Center)，也跟著開始有了完全不同的使用情境。例如，以下這三種可能的新場景。

1. 伺服器經常被格式化以後重新安裝。例如原本扮演Solaris資料庫的伺服器，稍後可能變成Windows檔案伺服器，數天後，又變成Linux Apache伺服器。
2. 伺服器肚子裡面，有很多很多的虛擬機器，運行在裡面，而且，虛擬機器經常地被產生、複製、搬遷、刪除。
3. 您的網路系統，裡面有非常多的租用房客，每一個房客控制著超過一套的虛擬機器、或實體機器。每一個房客的流量必須被隔離，都有不同的安全存取政策，而且，很多房客的IP地址都是重複的。

如果是以上這三種情況的任何一種，網路管理人員將必須不斷地修改網路系統的VLAN、IP網段地址、存取控制、品質服務 (Quality of Service, QoS) 等等設定，來配合快速變動的需求。

如果一切都還是全部依賴網路管理人員的手工設定，當需求改變，網路管理人員必須跟著做設定調整。結果是，網路管理人員，將不停地重複幾乎相同的設定工作，每做一次改變，就需要花上好幾天的檢查、設定，還要花上好幾天重新做測試，還有，我也幾乎可以預測，手工的設定，一定也是錯誤百出。整個工作的流程，不只是辛苦，而且一定是充滿挫折感。

因此，如果您的工作環境，剛好是以上三種的任何一種，您將會需要更好的工具，來協助您做好日常的管理。也就是說，透過軟體來幫您「自動地」做網路行為的設定，而不是，只靠純手工的設定。

Software Defined = Programmable

如果全部都是一些重複的設定，例如，整段的設定只修改了VLAN號碼、IP網段地址，其他不改變，那麼，最省力的方式，就是我們編排一個測試過的劇本(Script)，每一次套用設定，我們只需要指明VLAN號碼、或是IP網段地址就可以了。

當然，我們的劇本，不能只是一昧地覆寫設定。劇本最好包含現有設定的檢查，確認哪些設定需要修改，可以修改，物件的名稱等等，然後，再決定接下來要套用哪一種設定塊。

如果網路系統，可以提供劇本的介面(Interface)，可以透過任何一種程式語言，從外部做複雜的檢查、邏輯判斷、代換欄位、設定寫入，那麼，這樣的網路，就可以被稱為SDN。

其實所謂的Software Defined，從另外一個角度來看，就是 Programmable，可程式化。或者更精準地說，Programmable by network users，可以被網路系統的使用者，編寫出各種的邏輯判斷，決定網路設定的內容，就稱為Software Defined.



One more thing…

是否有時間上的壓力，我認為其實是決定您是否需要SDN的關鍵因素。

以上的場景，假設我們沒有時間上面的壓力，例如，網路設定通常都超過半年以上才變動一次，我們即使全部都辛苦地用手工的方式管理，一樣可以完成全部的工作。這個時候，SDN部署的效益，感覺就不會太明顯。

反過來看，如果網路設定的改變，經常都是數天內必須完成，SDN的效益，就會非常地明顯。

我發現大部分的產業，其實都屬於前者，都沒有太大的時間壓力。所以，是否需要真的要跟大家一樣去趕流行，我覺得可以先確認您的網路設定變動的週期。

以上照片都在這裡拍攝的。