SDN/NFV–网络与分布式系统的统一

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华三 。 《万台规模下的SDN控制器集群部署实践》

本文根据华三通信研发副总裁王飓在2014年QCon上海的主题演讲《SDN控制器集群中的分布式技术实践》整理而成。

目前在网络世界里,云计算、虚拟化、SDN、NFV这些话题都非常热。今天借这个机会我跟大家一起来一场SDN的深度之旅,从概念一直到实践一直到一些具体的技术。

本次分享分为三个主要部分:

  • SDN & NFV的背景介绍
  • SDN部署的实际案例
  • SDN控制器的集群部署方案

我们首先看一下SDN。其实SDN这个东西已经有好几年了,它强调的是什么?控制平面和数据平面分离,中间是由OpenFlow交换机组成的控制器,再往上就是运行在SDN之上的服务或者是应用。这里强调两个,控制器和交换机的接口——我们叫做南向接口;另一个是往上的北向接口。

SDN的核心理念有三个,第一个控制和转发分离,第二个集中控制,第三个开放的API——可编程、开放的API接口。单纯看这三个概念,我们很难理解为什么SDN在网络业界现在这么火。这三个概念就能够支撑起SDN的成功吗?所以我们要探寻一下SDN背后的故事。

SDN背后的故事

其实SDN在诞生之初,我们这些做网络的人对它不重视,最开始认为就是大学的教授搞出来的实验室里的玩具,并不认为会对产业界有大的影响,可是几年下来以后让我们每个人都大吃一惊,它发展太快了。这个背后有什么呢?

实际上在SDN的发展的几年当中有另外一个技术在迅速的发展,铺天盖地来到每个人的身边,就是云计算。说云计算我还想跟大家分享一个小故事,我前几天在公司准备QCon的胶片,我们公司的负责保洁的师傅说了,你做云计算啊?我说是啊,你也知道云计算?他说当然知道了,我经常用云计算,那我问他,你都怎么用的?他说上淘宝啊,经常买东西。然后我就问他了,那你知道淘宝应该算什么云吗?其实我问他这句话背后的含义是因为,在我们这个圈子里面把云分为公有云、私有云、混合云,我想问问他,结果他的答案非常让我震惊,淘宝你不知道吗?马云啊!所以我就深深的体会到了,起一个好的名字是非常重要的。

刚刚这个只是个笑话,体现了两个问题:第一个就是云计算现在地球人都知道,第二个就是每个人对云计算的理解又是不同的。我给云计算下了一个定义,就是使计算分布在海量的分布式节点上并且保持弹性,这么说可能比较抽象,再说的稍微形象一点就是说使资源池化,在你需要的时候可以按需索取、动态管理。

当人们围绕着按需索取动态管理做文章的时候,什么技术能达到这个要求呢?虚拟化技术。所以现在看云管理平台,OpenStack、CloudStack也好,都是围绕这三个方面——计算、存储还有网络的虚拟化做文章的。

在这股虚拟化的浪潮前面,计算虚拟化发展的最早也发展的最快,网络和存储的虚拟化就相对滞后一点。当人们把目光聚焦到网络虚拟化的时候,人们寻找解决网络虚拟化的方法和工具,这个时候SDN就出现在人们的视野里了。

刚刚讲的SDN三个理念:控制和转发分离可以使控制层面脱离对网络设备的依赖,可以快速发展;集中控制就很方便对资源进行池化和控制;开放的API——南向和北向接口——可以催生产业链,推动整个产业的快速发展。

开放的云计算数据中心解决方案都离不开SDN,从某种程度上讲,是云计算架构里面的基石,再讲另外一个话题,NFV也是比较热的话题,是网络功能虚拟化,和刚刚我讲的网络虚拟化就差一个字母,但是实际上阐述的是两个不同层面的概念。

我们讲了云计算需要网络虚拟化,实际上不是今天才有的,像我们做网络的人都知道在很久以前人们就有这种网络虚拟化的要求了,不过在那个时候我们管它叫VPN,虚拟专用网,以前使用的都是在一个公共的网络上虚拟出来一个专用的网络,让使用者以为这个网络就是给我专用的。

那么到了云计算时代,在我们讨论云数据中心的时候,就不再用原先的词了,现在说multi-tenant,多租户,其实道理是一样的,也是在一个公共的网络里隔离出来各个专用的网络。这个技术是什么?就是Overlay。数据层面看这俩技术没有本质的区别,都是实现了数据封装,方式就是在网上建立隧道把各个网络隔离开。

回头看NFV这个概念,就有点区别了:NFV是欧洲电信联盟提出来的。我们知道在运营商的机房里面看到成片的服务器、存储设备、还有大量的不同厂商不同的网络设备,云计算的时代这些运营商也不干了,这么搞太烦了,维护起来成本高,部署起来复杂,新业务上线很慢,他就强调能不能把这个世界搞得干净一点,机房当中只剩下三个设备:标准的交换机,标准的服务器还有标准的存储设备,除了这些设备,其他通通消失,把所有功能挪到标准的服务器上实现,强调网络功能的虚拟化。

所谓功能的虚拟化就是说把这个功能从传统的网络设备里拿出来。这个是欧洲电信联盟给出的NFV的架构图,我们看这个架构图的时候发现,这个下面的部分称为NFVI,就是基础设施,进行管理和虚拟化,目标是为了在上面提供这些他称之为VNF的功能。强调一下,这是一个一个的功能单元,这些功能单元运行在虚拟化出来的虚拟机或容器里。最右边这一块就是整个系统的管理。

我们看这个图可能会感觉很熟悉,这个就是OpenStack的架构图。云管理平台玩的就是虚拟化,管理的是计算、存储和网络。对比前后这两张图我们发现,其实NFV的架构就是云计算的架构,只不过它所强调的仅仅是运行在云计算上的服务,而不像我们普通的比如Hadoop服务为了大数据,或者WEB和数据库等等。NFV的服务都是为网络功能服务的,包括DHCP地址分配、NAT地址转换、防火墙、无线接入、宽带接入、3G核心网等等,都可以用虚拟的容器实现。所以其实网络功能和我们大家平时所熟悉的这些标准的APP或者是这些服务都是一样的,都可以一样的进行虚拟化和云化。

所以从这个层面上讲,一个广泛意义上的网络虚拟化会看到几个热门技术:SDN、NFV、Overlay,都是从不同的层面支撑虚拟化——SDN定义了一种控制和管理的网络架构,Overlay提供了一种解决数据平面转发和多租户隔离的技术手段,NFV指出了我的网络功能如何借助这个架构实现虚拟化。这里就有一个循环:网络虚拟化包含了网络功能虚拟化,网络功能虚拟化又依赖于云计算的架构,一旦这个循环形成了,这些新技术在彼此之间不停的碰撞,相互结合也相互竞争,也构成了我们今天这样一个网络世界变革的大时代。

SDN的部署案例

下面给大家介绍一下我们在SDN领域的实际的案例。

在讲实际的案例之前,想先跟大家分享一下我们公司对未来网络发展的一个理解。我们知道现在SDN、NFV很热,但是传统的网络并不会消失,在很长的时间内这些技术会并存。我们强调一个什么概念呢?就是一个虚拟的融合架构。

这个图是一个三横三纵的结构,我们从三纵开始。最右边就是云,解决的是计算存储的问题;最左边是端。有人最近提出来一个概念,说现在的网络是云计算和移动互联网的时代,云计算就是云,而移动互联网就是端。对端的管理,不管是什么样的网络,我们最终检验网络质量的标准是什么?最终用户的体验。如果你的网络解决不好这个问题,你这个网络就很难说是成功的网络——所以中间就是云和网的结合体,就是网络的主体。

我们再横向看三层。底下一层就是基础的设备,包括终端设备、网络设备还有计算存储,包括NFV虚拟出来的网络单元也可以当成逻辑的网络设备放这里。第二层就是所谓的融合控制层:我们认为在网络上应该有这样一个层次,既可以管网,也可以管云,也可以管端,这些都需要进行一定的集中控制。最上边的一层就是所谓的资源管理层,在这个里面第一要对所有的资源进行池化,比如OpenStack这样的管理平台;在这个之上要提供一个业务编排的系统,把这些逻辑的分散的资源单元串在一起,才能够为用户提供服务;再之上就是针对不同的网络服务提供一些管理组件。

这个VCF架构强调每个层次都要对上一层次提供开放的接口,最终对最上面用户的应用提供可编程、可控制的能力。这实际上强调的是什么?就是对端和云中的应用提供了一种自动化的编排和管理的能力。

这么说可能比较抽象,我举个具体的例子,比如说你的手机拿起来了要上网,当你的手机上网的时候,传统的网络就是AC,无线控制器做Wifi认证;但是在我们这样一个融合架构里面,对这个手机进行认证的设备就不再是AC控制器了,而是VCF的网络控制器。在这个网络控制器对这个手机进行认证、允许上网以后,就知道这个手机是谁的,应该有什么权限,可以获取什么资源,这个时候就要执行一个我们称之为user profile的服务模板,执行之后会控制整个网络里面所有的设备,根据这个用户上网这一个动作,它就可以对这个用户所需要的所有的资源进行调整。这在传统的网络里是很难实现的。

另一个例子,在云数据中心一款APP上线,一般就是VM或者是一个容器的创建。一般情况下在云管理平台里面,容器创建的时候就要分配和指定资源,包括什么资源呢?CPU、内存、硬盘、网络出口带宽、还有这个服务前面要不要加防火墙、是不是大的集群中的成员前面要放负载均衡、要不要给它备份管理等等等等,这些功能实际上存在一个叫做app profile的文件里。这样在整个云里面,不论是存储还是计算资源还是网络资源都被这个APP上线调动了,他会根据你预先编排好的需求,动态对所有的资源进行调整。我们以前做应用的人对网络施加一些控制是很难的,只能对网络管理员提出要求,让他实现;但是现在,我们就具备一种动态管理的能力,这就是这样一个概念带来的一个变革。

所以说,我们认为VCF这样的概念实际上就是我们对SDN这个概念的发展和补充,是我们认为未来网络发展的趋势。

像这样一个整网融合的方案会比较大,我们真正在商用的时候往往只会使用一部分。比如说我们在给一个数据中心做方案的时候,可能重点关注于你的云和网;如果给一个城域网做方案,可能就是关注网;如果是给园区做网,就是关注端和网的管理。

下面我就给大家讲两个实际的案例。

第一个,浙江政务云。这个项目包含两个部分,一个是公有云,一个是政务云,公有云由阿里云承担,政务云由我们公司承建。我们看一下结构,在这个图里面我们会发现,有计算、存储,中间是一个由核心交换机和边缘交换机构成的网络把这些全部连接起来,同时还有网络的管理控制器和云的管理控制器,之上就是iMC——一个更高层的资源编排和管理软件。上面的OpenStack没有直接管理交换机,而是通过往OpenStack里面注入插件,把控制功能转给了控制器,包括云控制器和网络控制器,然后再去管理物理的设备。这样有什么好处呢?保留了开源云管理平台OpenStack的开放性,第三方应用可以用同一个API来做控制;而同时因为使用了专用的控制器,效率会有进一步的提升。

这个专用控制器就是SDN和Overlay技术的实现,可以对外控制三种网络角色:VxLAN VTEP控制虚拟化的vSwitch,VxLAN GW控制数据中心内的边缘交换机,VxLAN IP GW控制对外界连接的网关——核心交换机。

Overlay这个技术有一个特点,就是它初始化的时候,所有节点上的流表是空的。在什么时候才形成转发控制的能力呢?是随着业务的部署形成的。比如说当有一个VM想跟另外一个通讯的时候,第一个报文就被vSwitch捕获,然后分析一下,就知道应该从哪个虚机到哪个虚机,在源和目的的之间建立一个隧道下发流表,把这个初始的报文返给vSwitch,这样就过去了。

这样处理有甚么好处呢?最大的好处是节约资源。我们知道像这样的数据中心可能有几千或者几万个节点,就是几十万个虚拟机,如果让任意两个VM之间都可以通的话,大家算一下要多少的流表——这个资源是有限的。实际上不会所有的VM之间都有通讯的要求,根据业务部署可能只有很少数量的VM之间才会通信的要求,所以这样的方案很节省流表的资源。这个方案如果说有缺点的话是什么呢,因为它的这个首包上送给了控制器,越到后期在控制器这块的压力就会越来越大。这个问题怎么解决我们后面讲。

再看腾讯的这个方案。腾讯数据中心的情况是,他们自己已经有云管理平台,有自己的vSwitch,只是需要我们的物理交换机和控制器。这个方案展开一看大家会发现跟我刚刚讲的这个浙江政务云的方案其实是很类似的,也是SDN加Overlay的方案。只不过在这个方案里面,第一,不是所有的设备都是我们的,所以需要我们在我们的控制器上面有一些东西跟腾讯的云管理平台进行对接;第二,就是规模的问题,腾讯让我们建立这样的数据中心到什么规模呢?物理的服务器一万五千台。这给我们整个管理带来了很多的挑战,我们怎么才能部署控制器管理一万五千台的服务器,几十万的虚机?下面讲一下我们这个集群管理的部署方案以及具体的优化。

SDN Controller集群部署方案以及优化

讲解控制器部署之前,我们花一点时间进入控制器软件的内部,看看这个Controller的软件架构。可以看到我们也用一些开源的工具,然后之后呢还有一些各种层面的模块。我们去看一下具体的逻辑图,可能看的更清楚一点。

我们把控制器分成不同的层次:最下面我们称之为南向接口层,有OpenFlow、NetConf/XMPP、BGP等等不同的数据协议,这是因为控制器往下要管理不同的节点,这些不同的角色(vSwitch或物理交换机)使用的协议不一样。

第二层是SAL适配层,这一层屏蔽了不同的厂商/不同的设备对南向提供接口的差别,让上层的模块运行起来可以仅仅针对他关心的业务处理,而不用关心不同厂商的API有什么差别。

再往上就是基础的网络功能模块,这一块没什么说的。再往上就是内置应用。在SDN里面有两种应用,一种是内置的应用——就运行在SDN的控制器上,还有一种外置的应用——在上面。我们看到这里有Overlay模块:最关键的计算都是由这个Overlay模块完成的。

再往上就是北向接口层了,就是可编程的控制器要对外提供一个良好的编程接口。

还有一部分就是管理层,有软件的管理、软件自身的升级、增加模块,还有生命周期管理、集群的管理,还有一些UI的界面。

讲完这个层次图以后,回到刚刚的问题上。我们Overlay的过程——送给控制器,下发流表把这个包返回给vSwitch进行转发,这个是一次首包上送。这个方案所造成的问题就是对控制器的计算能力提出挑战。所以我们在这个方案里面重点优化首包上送的处理能力,对刚刚的结构不停的优化、进行重构。

最后我们做到什么性能呢?标准的Intel i7 4核处理器上,可以做到500k的处理能力。在这个基于Java的架构上,我想再做出质的提升恐怕就很困难了。

那么这一个控制器能管理多大的网络?瓶颈在首包上送的能力,我们可以计算一下:一个服务器有1个vSwitch,跑20-30个VM,每秒大概可以产生500以上的新流,就是每秒有500次跟一个新的、不同的设备通信。那么用我们刚刚的首包上送一除就知道,500K的TPS性能,一个控制器大概可以管理一千个Host;当一个数据中心规模在15k的时候,单节点控制器肯定搞不定了,就需要控制器集群。

我们把所有的控制器就是称之为一个团队(team),一部分成员是领导者(leader),一部分是成员(member)。Leader对上提供北向的访问接口,负责对cluster进行管理;Member就负责管理控制交换机,连接交换机的方式就是刚刚讲的南向接口。

单一的节点可能会不安全或者是不可靠,所以就提供了另外一个东西就是Region。我们把所有的leader放在一个Region里,作为主集群,其他的作为备份,这样就保持这个集群有一个持续的不间断的对外提供北向接口的能力。下面这些member划了一个一个Region,一个Region中有多个Member,Switch要同时连接到一个 Region中的所有Member上,并选取一个作为主。这样的好处是什么呢?一个switch有多个member,如果我的主域宕掉了,这个switch发现了以后就可以从剩余的里面选择一个新的,备变为主,这样就可以提供一个不间断的服务能力。

我们拿两台服务器做主,然后划分15个Region,一个控制器可以管理一千台的服务器,15个正好是15000台。总的来说就是对控制器进行分层的设计,让leader提供向北接口,member提供向南接口。

简单介绍一下我们实现这个集群采用的技术。Team管理功能,是在Zookeeper之上封装的,这个Team实现了成员管理、leader选举、上报Team事件,具体的方式是很标准的Zookeeper使用方式,这个就不多说了。

那么还有一个重要的问题,不是说你的成员加入集群就完事儿了,我刚刚讲腾讯的方案的时候,腾讯的云管理平台上有大量的VM的信息,这些需要你做一个模块抓取过来,要在你所有的控制器之间共享,所以说就需要有一些数据在所有的控制器间共享,也就是HA。按照我们做网络的习惯,我们把HA分成两种功能,一个是实时备份,一个是批量备份,目标就是希望这个HA系统对上述的APP是不可见的,具体看一下实现。

第一个就是BUS,它提供通讯的通道,当你写入一个数据的时候,就在主那里创建一个单元,发现这个节点发生变化,就把这个单元读出来,这个数据就传过去了。

KeyStore,实现了一个非常简单的数据库功能,采用Key-Value机制,不支持范围查找,只提供了设置和获取接口,没有通知接口。有的同学会问了,说你们跟Zookeeper干上了是吧?那我们做开发的人都知道,当我们熟悉一个工具的时候,就会很自然的重复使用,尽量用熟为止。

实际使用当中的实时备份过程就是这样的,很简单,集群中某个成员业务数据变化时,发送bus消息通知其他成员,同时将本成员的运行数据以key&value的形式保存在KeyStore中。

批量备份就是当新的控制节点加入时,KeyStore就会自动将其他节点的数据备份到本地,App需要先从KeyStore中恢复数据,当恢复完成后,再开始接收bus消息。做keyStore数据恢复时,要求bus可以从批备开始的时间点开始缓存bus消息,等恢复完成后补报这些bus消息,这样就可以保证了最终数据的同步。

今天跟大家分享的话题就到这里,谢谢大家!

嘉宾简介

王飓,华三研发副总裁,从事数据通讯设备软件开发长达14年,作为资深的网络协议专家和软件系统架构师,熟悉多个层面的数据通讯协议,擅长做通信协议设计以及实现,对嵌入式系统和复杂软件系统设计,以及对实时系统的性能优化有着十分丰富的经验。此外,对网络安全有着比较深入的研究,对各种网络攻击和防护有着丰富的经验。近年来开始关注并投入SDN相关领域的研究和开发。对OpenStack、OpenDaylight、OpenVswitch、NFV等都有一定的研究,对云计算时代的网络通信有着深刻的理解。

在这个云计算的时代,很多传统的通信技术都会经历一个痛苦的解构重建的过程,如何把已有的网络经验融合到现在的SDN世界当中,充分利用历史的积累,是他目前最为关心的问题。


感谢杨赛对本文内容的整理。

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A Guide to NFV and SDN

(4个打分, 平均:4.00 / 5)

NFV IT

系列目录 NFV

  1. NFV IT

真正的难点在于,转向NFV过程中的平台迁移,如果采用IT的方式搭建电信网络,势必要涉及从专有平台迁移到通用平台的问题。

 (此文原载与《next新运营》2013年第二期)

通信业创新求变的脚步从未停止,NFV的出现为传统的电信网络打开了另外一扇大门。现在,国内外的运营商们开始思考,如何将通过引入IT增加电信网络的开放性和通用性,从而更好地应对不断升级的业务竞争?

一直以来,电信网络采用的都是专有私用的网元设备,虽然确保了网络的高效稳定,但同时也存在着系统封闭、灵活性差等问题。相比于IT领域的开放与通用,电信网络俨然还是“封闭的花园”,NFV为电信网络融入IT基因提供了可能。目前,来自全球范围内的众多运营商都在积极探索NFV的适用场景和业务需求,而一些NFV案例也在悄然落地。

 

 

NFV意在打破电信设备“黑盒子”模式

Q目前在业界,NFV与SDN都被看作是下一代电信网络的发展趋势,那么这两者之间本质上有何不同?

A:NFV与SDN虽然都聚焦于网络层,但两者无论从出发点还是实现方式,都存在很大的差异。

SDN即软件定义网络,重在实现了控制与转发的分离。在过去,网络流表都是通过路由学习等方式相互转发,缺乏统一策略,而SDN通过中心控制器(Control)将流表统一下发给各设备,各设备再根据其制定的规则来执行,由此带来了集中配比更灵活,接口开放可编程,以及更适应业务的灵活迁移等多种优势。

NFV即网络功能虚拟化,它并非如SDN这样的技术,而是由运营商根据自身实际需求提出的一种全新的网络搭建方式。以前,电信设备都是垂直一体化,软硬件产品都来自同一家厂商,且不同厂商间的设备无法实现互通,都是一个个的“黑盒子”。NFV将原本封闭设备中的网络功能释放出来,并通过搭建开放的网络平台统一承载。在实践的过程中,NFV不仅会涉及网络层的SDN技术,同时也会应用如定制服务器、一体机等相关技术。

如此看来,SDN重在解决网络技术问题,主要应对网络在云计算、虚拟化中的一系列技术问题,以及网络如何保障并跟随业务的灵活迁移;而NFV是电信网络构建思路的转变,旨在以IT的视角重新审视电信网络,采用“通用换私有”的方法,打破过去封闭私有的电信“黑盒子”,以x86通用平台实现更低廉的设备成本和更灵活的网络能力。

当然,运营商的电信网络转向NFV是一个逐渐的,循序渐进的过程,目前在全球范围内已经成立了NFV标准工作组,其负责提出适合NFV的网络场景和实现需求,国内三家运营商也均有所涉猎,而中国电信对于NFV的进展正处在前期的预研阶段。

低成本和灵活性是运营商的核心诉求

Q:NFV为何如此为运营商看重,其中蕴含着哪些内在驱动力?能否归纳下适宜NFV的电信网络具备哪些特点,目前哪些场景已成为全球运营商公认的适宜场景?

A:虽然业界提出了NFV架构的诸多优势,但归结起来,低成本和灵活性是NFV的两大核心优势,也是运营商最根本的诉求点。

首先低成本,由于采用x86架构的开放平台,NFV摒弃了传统网元设备中专有芯片、专有板卡,以及专用机柜的设计思路,硬件资源得以复用,并通过服务器的数量堆叠和提高密度实现扩容,其性价比远远高于那些专有私有的电信“黑盒子”。

其次是灵活性,NFV将网络功能虚拟化,使得网络新业务的开发、调试和上线都更加灵活和快速,由此更好地支撑和满足上层应用,NFV所带来的网络功能的多样性和灵活性正是目前处在转型中的运营商所亟需的能力。

目前,国外一些运营商已经针对NFV提出了适宜的应用场景,比如城域接入网中的BRASE、DPI,核心网中的PDSN以及无线网络侧的基站虚拟化等等。个人认为,电信网络中只涉及连接和传输的网络场景,无需采用NFV;如果网络中涉及灵活调配、数据交换或是承载业务的环节,才是适宜NFV应用的场景。

电信设备商在NFV中依然存在优势

Q:业界将NFV看作是下一代电信网络的重要趋势,我们应该如何看待NFV在电信网络中的定位?有观点认为NFV是“设备商的冬天,IT厂商的春天”,您对此如何看待?

A:将NFV作为电信网络的下一代趋势无可厚非。而论及NFV在电信网络中的定位,可以拿云计算在IT架构中作类比——云计算并非具体技术,也不是某个演进方向,而是IT构建方式的一种改变和革新,NFV的作用也是如此。

事实上,NFV反应的是对传统电信网络搭建方式的一种改变,运营商开始以IT的视角,重新审视电信网络,希望逐渐以IT设备来取代通信设备,进而实现开放和灵活的目标。

NFV是运营商最终的实现目标,从结果上看虽然是IT设备取代了传统的电信设备,但这并不代表“电信设备商进入了冬天”,毕竟电信网络转向NFV无法一蹴而就,NFV在现阶段更多的还是对现有设备的改造和替换,这方面运营商仍然需要长期合作的电信设备商们的支持和协作。而在这方面,IT厂商并不具备明显优势,毕竟他们对于电信架构和在网设备不够了解。

况且,NFV并非电信运营商的专利,设备商近几年对于产品线的优化和调整,也体现了NFV的一些思路,比如设备商已经逐渐将过去种类繁多的网元设备,归纳为几款主流的硬件平台,运营商需要什么样的网元设备,设备商只需要在相应的硬件平台上运行相应的软件即可实现交付。

NFV推广关键在于找到新的应用场景

Q:您认为,运营商转向NFV是否存在一些难点或者障碍,推动电信网络转向NFV的关键因素有哪些?

A:个人认为,目前NFV在性能和功耗方面已经不存在技术障碍,x86系统的性能近年来不断翻番,处理能力通过集群方式也可满足,这一点,谷歌的数据中心集群系统就是很好的范例。

真正的难点在于,转向NFV过程中的平台迁移,如果采用IT的方式搭建,势必要涉及从专有平台迁移到通用平台的问题。那么,如何平滑过渡、原有软件是否需要重构、操作系统能否适配等都是运营商、平台厂商以及IT厂商需要考虑和权衡的重要问题。

对于NFV规模推广的关键点,找到适合的场景是运营商当下的重要工作。个人认为,对于电信网络中比较成熟、运行良好的网络架构采用NFV的意义并不大,比如核心路由层。运营商需要为NFV找到新的应用场景,以更经济的搭建方式改变传统模式,由此带来新的业务增量。另外,明确了场景也就明确了需求,如此运营商才能联合厂商共同推动和研发创新。

开放网络能力对电信业务创新意义重大

Q:NFV将网络功能虚拟化并运行在通用的平台上,是否意味着网络应用软件的开发和编程能力也被开放出来,如此一来,运营商不仅可以自行开发,也可以招揽更多的第三方开发商?这种变化对运营商有何益处?

A:随着NFV逐渐在电信运营商的网络中推广采用,基于通用平台上的软件开发和编程接口将会被开放出来,这将吸引越来越多的开发者加入到网络功能开发的行列中来。

个人认为,运营商在未来的重点应该是平台运营而不是长尾业务的开发。运营商的作用在于搭建系统并维护平台的正常运行,建立成熟的开发流程和分成模式,以此吸引越来越多的第三方软件商加入其中。

对于运营商而言,NFV所能够带来的通用、开放的平台环境对于运营商的业务创新意义重大。随着移动互联网应用、OTT业务的不断发展和成长,运营商在业务创新能力和开发速度上已经感受到了明显的压力。在过去,运营商的网络追求的是稳定性,而现在网络功能的多样性和灵活性是首要目标。运营商一方面需要不断降低投入成本、提高网络资源利用率,另一方面也在寻求加速业务开发、调试和最终上线运行的提速办法,而NFV也正是在这样的需求下孕育而生的。

(5个打分, 平均:3.60 / 5)

SDN控制权的调研和量化分析

(8个打分, 平均:2.63 / 5)

2013 & 硬件重构和软件定义

(7个打分, 平均:4.43 / 5)

SDNThe Road to SDNAn Intellectual History of Programmable Networks

bettany hughes pokies

(1个打分, 平均:5.00 / 5)

理性看待SDN

理性看待SDN(软件定义网络)

本文作者系独立观察员,自由撰稿人。 新浪微博:@jiyifeng-nj 

《程序员》2013年6月刊SDN数据中心特别策划

摘要:近年SDN甚嚣尘上,号称可以颠覆网络格局,引得各大公司和创业公司争推解决方案,各大流派你方唱罢我登场。而以简化网络为目标的SDN,却日趋复杂化,原因何在?@程序员杂志 作者@jiyifeng-nj 带你一起理性看待SDN。

在SDN的浪潮面前,你能Hold住吗?近年SDN甚嚣尘上,号称可以颠覆网络格局,各大公司和创业公司纷纷推出解决方案:有基于OpenFlow的SDN,有基于业务驱动的SDN,有基于云和IT的SDN,还有基于光传输的SDN,有企业级SDN,有运营商级SDN,又来了个SD存储,各大流派你方唱罢我登场,好不热闹。以简化网络为目标的SDN,近来形势却趋向复杂化,很反常。

“当你谈及技术的未来时,真正有意义的是人们想要什么?一旦能够描绘出这一点,剩下的事情就是如何大规模地生产它,并使它足够便宜,以便人们能够在不牺牲另外也想要的东西的同时获得它。除此以外,没有任何事情是真正有意义的。”Linus Torvalds如是说。

一切不能给用户带来价值的技术都是毫无意义的。只有能给用户带来价值的技术,才有生命力。目前,SDN的现状有点浮躁,好多设备厂商完全违背SDN的意志和精髓,意图建立封闭系统。华为任正非早先说过,封闭系统必将自我衰竭。国家如此,公司如此,技术也是如此,以太网技术就是以低廉和兼容并蓄,才得以优胜劣汰了ATM。

问题一:厂商锁定

SDN用户面临的厂商锁定是 一个很大的问题,这也是ONF成立的原因。厂商锁定必定给设备商带来高额利润,形成封闭和反应迟钝的生态系统。ONF成立的目的就是避免厂商锁定,防止厂商控制SDN的前途和命运。ONF的董事会中只有用户和运营商。他们负责做出所有的重要决定,真正控制着SDN前进的方向。一旦在控制平面和转发平面之间 有了标准的通信接口,任何一家厂商都无法控制用户。有部分厂商在控制平面和转发平面之间建立它们自己的私有协议。这一做法会造成厂商锁定既定事实,并让厂商锁定长期存在下去。通过接口标准化,允许每一家公司存在差异的实现方式,让其提升自身业务竞争力,SDN成为了一种能够让用户从厂商锁定中解放出来的解 决方案。

问题二:网络投资占比低于10%

再了解一下网络在用户总体投资建设的比重,中国移动发布的2013年投资规划,提到TD-LTE投资将达417亿元人民币,其中在PTN设备上投资50亿元。Google的网络设备占数据中心总投资7%。据可靠消息,阿里网络投资只相当于服务器的10%,风火水电布线可比网络要贵很多,省点电费和宽带费就可将网络投资收 回。总体上看,阿里网络投资占比与Google相当,百度的情况也类似,OTT们在网络方面的投资全都低于10%。两者对比,从另一个角度看,中移动的PTN设备采购再打8折才有希望赶上OTT们的业务创新效率。没办法,这就是没有研发能力被厂商锁定的后果。

传统企业业务三大件——服务器:存储:网络投资比重约为5:4:1。也就是说,网络也只占总盘子的10%。对老板来说,买服务器上业务赚钱更实在、更直接。如果要上SDN,最好先跟老板讲清楚,上了SDN可以怎样更多快好省地创新业务赚钱,否则老板不会签字。另一个隐含的意思是,只许花10%的钱把网络搞好,如果SDN设备的价格超 过传统路由交换n倍,老板绝不会签字购买。关键在于能否说服你的老板把SDN网络设备的投资占比提高到20%?所以全地球都在热炒SDN,就指望把传统网络设备技术升级到SDN,使其投资占比提升到20%。但这与SDN初衷“足够便宜”又背离了。

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(10个打分, 平均:4.40 / 5)

季昕华 。《关于云计算:IaaS的四个误解和四个猜想》

云计算对普通用户来说,总是一个云里雾里的话题。本文从最基础的概念开始科普,说明了四个常见的错误理解,和作者的四个猜想。

季昕华,前盛大云CEO、Ucloud.cn创始人

IaaS(Infrastructure as a Service),指基础设施即服务,消费者通过Internet可以从完善的计算机基础设施获得服务。基于Internet的服务(如存储和数据库)是IaaS的一部分。Internet上其他类型的服务包括平台即服务(Platform as a Service,PaaS)和软件即服务(Software as a Service,SaaS)。PaaS提供了用户可以访问的完整或部分的应用程序开发,SaaS则提供了完整的可直接使用的应用程序,比如通过Internet管理企业资源。

误解一:IaaS就是卖资源

现在流行的一个观点:IaaS就是卖资源,传统IDC是卖带宽和机架,云计算加上服务器,最多就是把这些资源通过虚拟化技术拆成散了零卖。

在我们看来,云计算分为3个层次:

1、 资源层:这是IaaS提供服务的物理基础,主要包括计算资源、存储资源和网络资源,以及必要的电力资源、IP资源等。这一层主要通过规模采购和资源复用的模式来赚钱利润,利润不高。

2、 产品层:这是IaaS的核心,IaaS运营商根据客户的各种不同需求,在资源层的基础上,开发出各种各样的产品。比如存储产品、消息产品、CDN(内容分发网络)产品、监控产品,而每一种产品又会根据场景和需求的不一样,做针对性的改造优化,形成特定类型的产品。产品层是不同IaaS的竞争力体现之处,这些产品在不同角度满足了用户的不同需求。这些产品是IaaS利润的主要来源,也是IaaS的重要黏性。像国内的阿里云就提供了云服务器和负载均衡、云监控等产品,Ucloud提供了块设备存储的UDisk、云数据库的UDB等产品。

3、 服务层:在产品层之上,IaaS运营商还会根据用户的需求提供一些更多的增值服务,这部分从商业角度不一定赚钱,但却是用户使用IaaS的重要条件。比如为用户提供数据快递服务,在中国则必须包含网站备案服务,还有安全服务等等。 阅读全文»

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综述:基于OpenFlow的SDN技术

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