SDN: IP網(wǎng)絡(luò)定制化時代到來

本刊記者 | 張鵬

今年初，SDN（軟件定義網(wǎng)絡(luò)）成為產(chǎn)業(yè)界熱議的焦點。在最近舉辦的幾場國際性展會（CES2013、MWC2013等）中，設(shè)備廠商紛紛展示了與SDN相關(guān)的產(chǎn)品服務(wù)構(gòu)架，其火熱程度讓人始料未及。

事實上，SDN概念多年前早已提出，其核心在于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)與路由控制的分離，相較于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，SDN通過集中控制器取代了原來的路由協(xié)議自協(xié)商方式，極大地提升了網(wǎng)絡(luò)的管控效率和開放程度，也為緩慢的網(wǎng)絡(luò)虛擬化進程開啟了新的大門。

而這僅僅是個開始，SDN已經(jīng)出現(xiàn)了近10年的時間，在技術(shù)概念、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及平滑演進等方面已經(jīng)取得了一定成果，但對于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的革新而言，顯然還需要一段更長的時間。SDN目前的情況是，各類標(biāo)準(zhǔn)化組織還未對其概念形成統(tǒng)一，H3C、華為、思科、Juniper、IBM等主流廠商結(jié)合自身優(yōu)勢推出路線各異的技術(shù)方案，而政府、高校、運營商以及互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等都對SDN產(chǎn)生了濃厚的興趣。

與其說是技術(shù)的成熟促成了SDN今天的火熱，不如說是客戶需求將SDN推上臺前。

當(dāng)下，移動互聯(lián)網(wǎng)、智能終端、云計算及虛擬化等新生技術(shù)不斷推動著互聯(lián)網(wǎng)的進一步發(fā)展，而其內(nèi)部流量與網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已經(jīng)發(fā)生了深刻的變化?；ヂ?lián)網(wǎng)企業(yè)、政府機構(gòu)、運營商等不僅需要網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通，更需要下一代網(wǎng)絡(luò)能夠更加高效、敏捷和開放。

“網(wǎng)絡(luò)正在從面向連接轉(zhuǎn)為面向應(yīng)用，SDN是實現(xiàn)這一目標(biāo)的主要途徑?！盚3C技術(shù)營銷部副部長翟傳璞告訴記者，國內(nèi)很多互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)迫于業(yè)務(wù)壓力不斷新建數(shù)據(jù)中心和擴容現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心，機房運維和人員成本之間的矛盾隨即出現(xiàn)，如何實現(xiàn)對數(shù)據(jù)中心大量設(shè)備的集中控制和自動化運維，SDN的出現(xiàn)為問題的解決提供了新的思路。

在2012年Gartner發(fā)布的未來5年全球IT十大關(guān)鍵技術(shù)趨勢中，SDN位列其中。翟傳璞告訴記者，未來的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展將趨向云計算和智能化，SDN的出現(xiàn)，對設(shè)備廠商的軟件開發(fā)能力提出了新的挑戰(zhàn)，廠商之間的競爭逐步從硬件實力向軟件實力轉(zhuǎn)變，同時SDN作為全新的IT變革技術(shù)，也將有機會重構(gòu)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)布局，催生出類似網(wǎng)絡(luò)服務(wù)開放商這樣全新的服務(wù)市場。

從單機性能到整網(wǎng)能力

在現(xiàn)階段SDN大熱的背后，兩條脈絡(luò)依稀可見。

首先，企業(yè)客戶的需求正在發(fā)生改變，在早期階段，企業(yè)客戶往往喜歡追求單臺網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能指標(biāo)，比如對包括路由、交換、安全、WLAN等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的各項指標(biāo)進行評測，以此作為考核各廠商能力的重要標(biāo)準(zhǔn)；但在如今，隨著網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能快速提升且逐漸趨同，客戶逐漸將需求轉(zhuǎn)向了虛擬化、自動化和高效運維，也就是客戶更加關(guān)注的是整網(wǎng)能力。

這種從單機性能到整網(wǎng)能力的轉(zhuǎn)變實際反映的是客戶對網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的認知上的進步。高性能設(shè)備并不代表著優(yōu)異的服務(wù)能力和端到端的網(wǎng)絡(luò)性能，而那些價格并不昂貴的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過有效組合，將發(fā)揮出超乎想象的網(wǎng)絡(luò)能力，而前提是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化和開放。

其次，網(wǎng)絡(luò)硬件創(chuàng)新遭遇“天花板”?；ヂ?lián)網(wǎng)的爆炸式發(fā)展已經(jīng)是有目共睹，隨著數(shù)據(jù)流量持續(xù)走高，承載的業(yè)務(wù)日趨復(fù)雜，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也被寄予“高性能、多功能”的厚望，比如為應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)智能化需求，防火墻、流量分析、MPLS等功能被集成到了路由交換等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中。但不斷加碼的網(wǎng)絡(luò)能力只會讓網(wǎng)絡(luò)設(shè)備更加臃腫且面臨性能極限。

這兩條脈絡(luò)最終都將網(wǎng)絡(luò)需求指向了SDN，后者針對整網(wǎng)能力和硬件創(chuàng)新提出的全新的思路。眾所周知，SDN將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的的底層數(shù)據(jù)傳輸和上層的控制以一種標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議來解耦合，同時控制層提供統(tǒng)一的API接口，網(wǎng)絡(luò)使用者可以針對業(yè)務(wù)功能開發(fā)出更加靈活、簡便的網(wǎng)絡(luò)功能定制化開發(fā)。如此看來，作為IP網(wǎng)絡(luò)下一代演進方向，SDN有效地將計算和存儲虛擬化思路遷移至了網(wǎng)絡(luò)側(cè)。

標(biāo)準(zhǔn)未定 群雄逐鹿

SDN作為下一代網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的主要方向已經(jīng)得到了業(yè)界共識，但具體的技術(shù)路線和參考標(biāo)準(zhǔn)卻還未有統(tǒng)一定論。在標(biāo)準(zhǔn)制定方面，開放網(wǎng)絡(luò)基金會（簡稱ONF）主推OpenFlow，而在4月8日又有一個SDN標(biāo)準(zhǔn)化組織成立——OpenDaylight，該組織致力于開發(fā)一種開源SDN框架，據(jù)主持該項目的Linux基金會執(zhí)行董事Jim Zemlin表示，包括思科系統(tǒng)、VMware、瞻博和愛立信等廠商已經(jīng)為該項目提供軟件和人員支持。

針對當(dāng)下各種標(biāo)準(zhǔn)化組織共存的局面，翟傳璞告訴記者：“對于一種新技術(shù)而言，業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)化組織競相關(guān)注，會對技術(shù)的發(fā)展和成熟起到促進作用。

隨著技術(shù)的發(fā)展和時間的推移，一方面，不同標(biāo)準(zhǔn)之間可能互相吸收借鑒走向趨同，形成業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)。另一方面，由于各標(biāo)準(zhǔn)組織出發(fā)點不同，也有可能在不斷的演進中，逐漸找到自己定位，轉(zhuǎn)型更加細分化的領(lǐng)域。

但對于廠商而言，更為重要的是，為客戶負責(zé)，推出符合客戶需求的產(chǎn)品。翟傳璞告訴記者，如目前較為主流的OpenFlow協(xié)議經(jīng)歷了1.0、1.2、1.3后，目前已經(jīng)進入1.3.1版本，作為SDN廠商確實需要不斷跟進標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展，開發(fā)產(chǎn)品，保持技術(shù)先進性，但并不意味著可以盲目地推薦給市場和客戶，關(guān)鍵還是要從客戶需求出發(fā)，提供合理的方案。

H3C的SDN藍圖

H3C作為全球較早具備SDN能力的實力廠商，在技術(shù)落地和客戶實踐側(cè)已經(jīng)積累了相當(dāng)經(jīng)驗。特別的一點在于，H3C并未以SDN作為賣點，吸引市場眼球，而是將其連同虛擬化、自動化等技術(shù)進行了融合。

據(jù)悉，H3C的VAN（Virtual Application Network 虛擬應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)）解決方案就是一系列新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和應(yīng)用的解決方案的匯總，其目的在于將基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)資源變?yōu)閯討B(tài)基礎(chǔ)資源，提升網(wǎng)絡(luò)資源利用效率，使得網(wǎng)絡(luò)交付和變更更敏捷，網(wǎng)絡(luò)與計算、存儲一起，更有效地支撐新一代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

H3C對于SDN技術(shù)的總體構(gòu)想是“融合、演進、可交付”。翟傳璞向記者解釋，考慮到SDN這一全新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與現(xiàn)網(wǎng)的兼容性問題，如果單純做基于OpenFlow等新標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)SDN產(chǎn)品，只能應(yīng)用在實驗室，面對更實際的現(xiàn)網(wǎng)，H3C更傾向于向客戶提供融合性的方案，比如在客戶現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，提供開放API接口，實現(xiàn)基于軟件的網(wǎng)絡(luò)控制，同時在一些新建區(qū)域和創(chuàng)新實驗區(qū)，引入基于OpenFlow等標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的產(chǎn)品。

翟傳璞還告訴記者，H3C不斷跟進SDN的技術(shù)演進和標(biāo)準(zhǔn)更迭，無論在標(biāo)準(zhǔn)的制定還是案例實踐方面，都要保持一定的先進性。而對于可交付，則是考量技術(shù)是否符合市場需求的核心關(guān)鍵，“我們需要確?？蛻舻男枨笞罱K是否實現(xiàn)，并結(jié)合客戶IT實力，考慮開放API還是做進一步的自動化圖形編排，甚至提供專門的定制開發(fā)?！?/p>

據(jù)悉，目前H3C基于全網(wǎng)端到端的總體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上，已經(jīng)形成了較為豐富的SDN產(chǎn)品與解決方案集。其三大方案集分別是基于Controller/Agent的SDN全套網(wǎng)絡(luò)交付、基于Open API的網(wǎng)絡(luò)平臺開放接口、基于OAA的自定義網(wǎng)絡(luò)平臺。在這三大方案集成基礎(chǔ)上，構(gòu)建一個標(biāo)準(zhǔn)化、深度開放、融合用戶應(yīng)用的SDN體系。

互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)“嘗鮮”

市場需求在呼喚SDN技術(shù)盡快落地，谷歌采用SDN的成功案例提振了產(chǎn)業(yè)信心。

據(jù)ONF官網(wǎng)報道，在2010年1月，Google開始采用SDN和OpenFlow，在2012年初，谷歌全部的數(shù)據(jù)中心骨干連接已經(jīng)都采用SDN架構(gòu)，其網(wǎng)絡(luò)利用率提升到95%。目前谷歌的數(shù)據(jù)中心廣域網(wǎng)以SDN和OpenFlow為基礎(chǔ)架構(gòu)，有效提升了網(wǎng)絡(luò)的可管理、可編程、網(wǎng)絡(luò)利用率以及成本效益。

而國內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也對SDN充滿興趣，比如各大主流門戶，淘寶、京東等都在探索SDN的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。一些開發(fā)能力較強的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)甚至通過SDN開放上層控制的API接口，放棄原有復(fù)雜的路由協(xié)議，轉(zhuǎn)而使用更加簡單的協(xié)議編碼，以求快速提升網(wǎng)絡(luò)效率。

電信運營商方面也在考慮SDN技術(shù)的未來部署，比如輻射全國的IDC機房如何通過SDN應(yīng)對流量沖擊，骨干網(wǎng)絡(luò)中如何通過引入SDN提升原有的鏈路利用率。同時，三家運營商的研究院已經(jīng)就SDN技術(shù)進行前期的技術(shù)探討。

不過礙于電信運營系統(tǒng)對于新技術(shù)引入的機制和流程，SDN想要出現(xiàn)在運營商的現(xiàn)網(wǎng)當(dāng)中恐怕還需要一段時間。

中國移動技術(shù)人士告訴記者，運營商首先需要對SDN進行課題立項和模型驗證，隨后才能邀請廠商做局部的網(wǎng)絡(luò)試點工作，然后再對SDN技術(shù)逐漸擴大范圍，由局部轉(zhuǎn)為小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)試驗，最后才能進入集團的正規(guī)集采流程，這些顯然需要一定的時間。

SDN的多場景猜想

面對業(yè)界廠商不斷推出SDN的技術(shù)方案，SDN的適用場景也引發(fā)了專家們的廣泛討論。一些研究機構(gòu)已經(jīng)在探討將SDN應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心以外的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，比如移動回傳、城域核心以及寬帶接入層。

對此，H3C技術(shù)專家告訴記者，基于SDN現(xiàn)階段的技術(shù)演進程度，數(shù)據(jù)中心顯然是最佳的應(yīng)用場景?！皵?shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)相對固定和簡化，以前做三層架構(gòu)，現(xiàn)在也有二層架構(gòu)，SDN適合在較為穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)拓撲下運行，同時數(shù)據(jù)中心使用的網(wǎng)絡(luò)功能也比較固定，這符合SDN的技術(shù)特性。同時，我們也看到SDN標(biāo)準(zhǔn)組織和廠商在持續(xù)改進，比如增強SDN Controller的可靠性和安全性，以使適應(yīng)更復(fù)雜的應(yīng)用場景。