Windows Server 2025 SDN整体架构详解

Windows Server 2025 Datacenter(数据中心版)软件定义网络(SDN) ,相比 Windows Server 2019/2022,最大的变化不是增加了很多新组件,而是部署方式更加轻量化 ,特别是 Network Controller(NC) 从原来的 Service Fabric 虚拟机部署,演进为可以直接运行在 Failover Cluster 集群服务中,大幅降低了SDN部署复杂度。

下面按照控制层、数据层、网络服务层、管理层四个维度进行说明。

Windows Server 2025 SDN整体架构


一、核心控制组件

1)Network Controller(网络控制器)

这是微软 SDN 的核心组件

主要职责:

  • 网络集中管理
  • 自动下发策略
  • 网络自动化
  • 网络监控
  • 网络故障诊断
  • 网络资源数据库
  • Northbound REST API
  • Southbound API

Windows Server 2025最大的变化:

过去

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Service Fabric
      │
3个NC虚拟机

现在可以直接变成

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Failover Cluster
      │
Network Controller Service

无需再维护 Service Fabric 集群。


2)Host Agent

每台 Hyper-V 主机都有 Host Agent。

功能:

  • 接收 NC 下发策略
  • 配置 Hyper-V vSwitch
  • 配置 VXLAN
  • 配置 ACL
  • 配置 QoS
  • 配置路由

它相当于:

VMware ESXi 上的

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NSX Agent

二、虚拟交换层

3)Hyper-V Virtual Switch

微软 SDN 的真正数据转发平面。

负责:

  • 二层交换
  • VXLAN封装
  • VLAN
  • ACL
  • Port ACL
  • QoS
  • VMQ
  • SR-IOV
  • VFP扩展

Windows Server 2025仍然基于 Hyper-V vSwitch。

真正的 Overlay 就运行在这里。


4)VFP(Virtual Filtering Platform)

很多人容易忽略它。

实际上:

  1. Azure 网络
  2. Windows SDN
  3. Azure Local

全部建立在 VFP 上。

作用:

  • 分布式ACL
  • NAT
  • QoS
  • VXLAN策略
  • Network Security Group
  • Metering

可以理解成:

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Open vSwitch

对应微软版本。


三、网络虚拟化组件

5)Hyper-V Network Virtualization(HNV)

负责:建立 Overlay Network

以前:

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NVGRE

现在:Windows Server 2022/2025 已经支持以 VXLAN 为主要封装方向,与现代数据中心网络兼容。作用:

  • Tenant隔离
  • Overlay
  • VM迁移无需改IP
  • 多租户

6)VXLAN

Windows Server 2025 SDN 中的重要 Overlay 技术。

作用:

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VM1
   │
VXLAN
   │
Leaf
   │
Spine
   │
Leaf
   │
VM2

支持:

  • 1600万VNI
  • Overlay
  • 大规模云网络

微软现在越来越偏向:

VXLAN + EVPN

而不是过去:

NVGRE


四、网络服务组件(NFV)

微软把很多网络设备都软件化。


7)Software Load Balancer(SLB)

软件负载均衡。

支持:

  • L4 TCP
  • UDP
  • VIP
  • DIP
  • Direct Server Return
  • NAT

组成:

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SLB Manager
      │
Mux
      │
Hyper-V Host

可以替代:

  • F5
  • A10

部分四层负载均衡功能。


8)SLB MUX

MUX:Multiplexer

负责:

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Internet

↓

MUX

↓

VM

多个 MUX:

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MUX1
MUX2
MUX3

支持:Active-Active

提高吞吐。


9)Gateway(网关)

Gateway VM负责:

  • Site-to-Site VPN
  • GRE Tunnel
  • IPsec
  • NAT
  • BGP

实现:

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SDN

↓

Gateway

↓

Internet

或者:

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Azure

↓

Gateway

↓

On-prem

10)Distributed Firewall

分布式防火墙。

作用:

  • VM ACL
  • 五元组过滤
  • 微隔离

每台 Hyper-V 主机执行。

而不是:

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所有流量

↓

防火墙

减少性能瓶颈。


五、网络管理组件

11)PowerShell

微软官方最完整管理方式。

例如:

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New-NetworkController

New-NetworkControllerVirtualNetwork

New-NetworkControllerAccessControlList

几乎全部 SDN 都可以 PowerShell 完成。


12)REST API

所有功能都有 REST API。

因此:

  1. SCVMM
  2. Azure Stack HCI
  3. 第三方平台

都可以直接调用。


13)Windows Admin Center(WAC)

Windows Server 2025 推荐:

Windows Admin Center

负责:

  • SDN部署
  • Cluster
  • Hyper-V
  • Gateway
  • SLB
  • Monitoring

六、自动化网络组件

14)Network ATC(Network ATC)

这是 Windows Server 2022 引入并在 2025 中持续增强的重要能力。

功能:

  • 自动创建 SET
  • 自动 QoS
  • 自动 VLAN
  • 自动 RDMA
  • 自动 SMB
  • 自动 vNIC
  • 自动最佳实践

例如:

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Storage Intent

↓

RDMA

↓

QoS

↓

ETS

↓

vSwitch

↓

vNIC

全部自动完成。

它主要负责主机网络自动配置,与 SDN 控制器协同工作,但并不替代 Network Controller。


七、Windows Server 2025 SDN组件关系图

总结

Windows Server 2025 数据中心版 SDN 可以概括为 14 个核心组件

类别 组件 主要功能
控制层 Network Controller SDN 控制平面、策略下发、自动化管理
控制层 Host Agent 接收并执行网络策略
数据层 Hyper-V vSwitch 虚拟交换、流量转发
数据层 VFP 流表、ACL、QoS、NAT、VXLAN 等数据平面处理
Overlay HNV 网络虚拟化、多租户隔离
Overlay VXLAN Overlay 网络封装
网络服务 Software Load Balancer (SLB) 四层负载均衡、NAT
网络服务 SLB MUX 负载均衡流量入口与分发
网络服务 Gateway VPN、BGP、GRE、IPsec、南北向互联
安全 Distributed Firewall 分布式访问控制与微隔离
管理 PowerShell 自动化部署与配置
管理 REST API 北向接口,供平台集成
管理 Windows Admin Center 图形化管理与运维
自动化 Network ATC 主机网络自动配置与最佳实践

从微软近几年的演进路线来看,Windows Server 2025 + Azure Local 的 SDN 已经逐渐形成了 Network ATC(主机网络自动化) + Network Controller(集中控制) + VXLAN Overlay + EVPN Underlay(由物理交换机提供) 的现代数据中心网络架构,这也是微软未来软件定义数据中心的发展方向。