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近几年,“软件定义”是一个很火的话题,仿佛一夜之间数据中心里IT基础设施都被“软化”了,而在这一过程中,传统的硬件厂商无疑受到了强烈的冲击。近日,笔者有幸与博科运营商首席技术官兼首席科学家David Meyer就SDN和OpenDaylight进行了深入的交流。

赵效民 来源:ZDNet网络频道 【原创】 2014年06月04日

关键字:虚拟化 OpenFlow OpenDaylight 软件定义网络 SDN 博科

近几年,“软件定义”是一个很火的话题,仿佛一夜之间数据中心里IT基础设施都被“软化”了,而在这一过程中,传统的硬件厂商无疑受到了强烈的冲击。“软件定义”不仅改变了传统的IT架构与部署、配置模式,也改变着整体的IT基础设施的发展走向。虽然在数据中心里,“物理的存在”仍然必不可少,并决定了基础的能力,但软件定义的能量以及其所展现出的未来潜力已经越来越被重视与认可。

博科公司(Brocade)是业界著名的数据中心网络解决方案提供商,较早之前,在它已经取得了存储区域网络(SAN)交换机市场的绝对领导地位之后,大举进军以太网领域,但很快就迎来了软件定义网络(SDN,Software Defined Network)的潮流。显然,博科将与其他传统网络厂商面临着同样的问题——如何面对“软件定义”的趋势,并借助它让自己获得更好的发展,甚至进一步确立自己的领导地位?

近日,笔者有幸与博科运营商首席技术官兼首席科学家David Meyer进行了深入的交流,他在不久前刚被任命为主导SDN控制框架的OpenDaylight项目技术指导委员会(TSC)主席,可以说是SDN领域中的重量级人物,同时也肩负着带领博科走向SDN前沿的重任。

博科:SDN将是必须的经历

博科运营商首席技术官兼首席科学家David Meyer

网络的进化状态

话题首先从网络本身开始,我们都知道对于一个数据中心而言,其主要的IT基础设施可以分为三大类:计算、网络和存储,在很多场合似乎人们更关注计算与存储领域,而对网络相对“冷淡”一些,但如今SDN的出现让网络开始与其他两大硬件平台并驾齐驱,甚至有反客为主的趋势,毕竟网络是信息传输与IT功能节点(计算、存储)的连接管道,作为博科运营商首席技术官兼首席科学家,David Meyer显然也是对网络情有独钟。

“从我个人来看,网络最让我着迷的地方是这个网络它无处不在”,David Meyer表示,“不管是我们现在说到计算机网络,还是说生物的网络,我们每天都要用到它。那么对于现在这个社会来说,这个数据网络是非常重要的,尤其是我们现在提到的,大家比较看中的这个SDN 、NFV(网络功能虚拟化),还有云技术。那么它们可以使我们现在这种网络,变得更加的快速,使它变成的更加的高效,这就是网络的成就,也是对我来说是非常着迷的地方。”

不过,对于一个数据中心而言,计算、网络与存储是相辅相成,协同作战的,从另一个角度讲,也是协同进步的。比如计算的虚拟化也必须会带动存储新一代虚拟化技术的诞生,并催生网络虚拟化。对此,David Meyer表示认同,“其实从我们传统的这个角度来看,在传统的物理网络领域,其发展其实已经是比较成熟的了。但我们现在进入了一个新的阶段,也就是软件定义。在这一阶段中,可以理解为硬件在应用层面上的全面虚拟化,而这也是最令人着迷的演进,并且它的速度正在加快。”

现在,假设我们把计算、网络和存储单纯的提取出来,如果我们把它放在一个分界线上,即物理和虚拟的。在物理的时代,这三大平台已经发展到一种极致。而现在正跨过这个分界线,向虚拟化进军,那么各自所获得的成绩如何呢? 对于过个问题,David Meyer很有兴趣,他表示,“如果用拟人化来形容,网络虚拟化也就是近几年的事情,我个人认为它确实处在一个婴儿时期”,但他强调,在发展的过程中,可能多种方法或多种路径来复合加速这种发展 。比如在数据中心层面,就已经开始为其做好相应的准备。“OpenStack就是这一典型的例子,它也是一个非常年轻的一种技术,只有四年的时间。现在非常热的OpenDaylight,也是一个年轻的技术,只有一年的时间。所以,就SDN总体来说,虽然正在快速的发展和演变着,但其实上非常年轻的,相对于现有物理网络的成熟度,显然还有很长的路要走。”

博科:SDN将是必须的经历

OpenDaylight体系架构

对于存储虚拟化,在David Meyer看来,其相对来说比SDN成熟一些,但也有限。相较而言,计算方面的虚拟化成熟度则是最高的,按David Meyer的比喻,如果SDN是婴儿,那么服务器虚拟化已经可以算是成年人了。“我们也可以到服务器有着类似的演化过程,在很长一段时间里,服务器虚拟化其实是不可用的,”David Meyer 表示,“它那时还是很笨重的,而现在借助新型的虚拟化容器,它的这个重量可能会更加的轻,跟之前相比也更加的简便。还有更多的演进,许多公司都在做这方面的事情,所以说它是目前虚拟化中最成熟的,SDN的发展将与之类似,但会更快。”

软件定义与软硬件之间的关系

回到软件定义本身这个话题,我们又应该如何定义它呢?在中国IT圈里,有一些人总结出了一个观点,就是说未来的一些网络设备、存储设备,可能都是定制化的X86服务器,通过X86在这一通用平台上部署相应的管理或功能性软件,来具备相应专用设备的能力。那么David Meyer又是如何看待这个问题的呢?

David Meyer表示, “对于X86服务器,在其上实现网络的一些功能是没问题的,比如负载均衡。但是有一些功能短期还是实现不了的,此外还有就是界面性功能,在将来也可能不太容易实现软件定义。”对于原因,一方面就是物理与虚拟之间不可逾越的限制,另一方面则是性能方面的需求。显然,这个问题要涉及到硬件与软件之间到底是怎样的关系。

David Meyer仍然先用计算来举例,其实很多功能最开始就是通过软件来实现的,因为比较容易,就服务器虚拟化来说,计算方面的资源虚拟化利用就是一个软件的功能。“事实上,IT研发人员都是会根据需求慢慢的去发现一些功能,先做成一种软件,然后看是否符合客户的需求。那如果符合了之后我们再把它放在硬件上,从计算演化的历史角度来看,其实软件和硬件就是来回往复、交替前进的,并没有一个纯粹的界线分明的定义。”

David Meyer 进一步解释,“最开始如果我们比较追求性能的话,那么可能更多的考虑的是用硬件实现,如果我们考虑的是更高的系统灵活性,可能我们更多的考虑的是软件的问题。”对此,David Meyer早前在思科的工作经历给了他深刻的印象,“当时我们收集了一些客户新需求,先做成一种软件,我们叫这它Slow Pat,为什么叫这个名字呢?因为它当时的运行速度是很慢的,然后我们把这个软件提交给客户,看看是不是对方想要的,如果正是他们需要的,我们再把它放在硬件上去实现。”

总之,David Meyer强调所有的软件都是建立在相应的硬件基础之上,它是离不开硬件的。所以说到软件定义,我们还要看它要定义什么东西,有些东西如果更强调灵活性,那么就适合软件定义,但它的前提是不能影响相应的效率,否则可能还是硬件实现比较好,或者是放在一个更为强大的硬件平台上来进行软件定义。无论是计算、存储还是网络均是如此。这就对应了上文的话题——软件与硬件的交替演进。一开始人们可能在追求某个设计时,更多的是从灵活度上去考虑的,最终通过软件来实现了这种灵活性,但是随着这个软件的演进,人们又可能会希望在速度、性能、功耗等方面的表现获得进一步提升,从而需要更好的硬件。因此,灵活性与性能,决定着软硬件交替发展的主旋律。

这就引出了另一个问题,当今的软件定义更多的基于x86服务器来实现,由于它的通用化、标准化而使其有着惊人的装机量,并拥有强大的生态基础环境,那么是不是可以说软件定义就是为x86而生的呢?

“完全不是,”David Meyer给出了明确的回答,“当前的软件定义大多基于x86服务器,是针对当前环境而言的,因为它的普及度更高,但从原理上讲,软件与硬件之间是分开的,并没有必然的限定关系,尤其是对于CPU来说。”

结合之前谈到的软件定义的灵活性与最终实现的效率、性能表现来对比,我们可以展开丰富的联想,比如基于ARM的服务器,甚至是基于IBM POWER或Oracle SPARC服务器,都是可以实现所谓的软件定义功能,比如将一台双插槽/2U的POWER服务器改装成一台存储服务器或是一台SDN设备,在技术上肯定是没问题的,只是愿不愿意或值不值得这么做而已。

David Meyer对此表示赞同,不过更为现实的未来则是基于ARM服务器的软件定义设备,尤其是网络设备已经走在了路上。“将来不可能所有的软件定义的设备都是基于x86的,比如负载均衡、IPS(入侵防护)、防火墙等,也都可以在ARM服务器上实现,业界已经开始着手这方面的应用了。”

 

软件定义网络的本质

在明确了软件定义的根本目的之后,可能仍然会有不少人对于SDN的优势有所困惑,至少它并不像服务器的虚拟化 已经被广为了解,比如说一台服务器能跑多个虚拟机,能让我们做到多台物理服务器的整合。虚拟机可以跨服务器迁移,能让我们获得很好的业务连续性的保证。但SDN明显的好处在哪里呢?

“简单来说,就是让我们的网络能实现更彻底且全面的可编程管理”,David Meyer解释到,“SDN将控制平面与数据平面进行了分离,从而可以让我们更方便地对数据的流量、路径进行管控。SDN也有自己的控制器,它可以让我们 灵活的分配网络上的资源,供我们的用户去使用。在这一点上,和服务器虚拟化是完全不同的。”他进一步表示,“与传统的物理网络相比,网络虚拟化的一个本质不同就在于对整体拓扑环境实现了灵活配置。传统网络上的传输路径对应物理控制器,如果你想去做一个短路径执行的话,那可能要对相应的每一个控制器都要去进行一个特殊的配置以来完成新的布局。但是对于SDN这种网络,其控制层是抽离出来的,可以灵活的调整数据的通道,这种资源的调配,编制一个脚本即可实现。”

那么对于整体的网络架构来讲,SDN又会带来哪些深远的变革呢?我们都知道OSI的7层架构,而SDN就是针对1-3层而言的,但在 David Meyer看来,SDN本身也具备着多层架构,类似于一个虚拟环境下的OSI 1-3层的展现,当然不包括物理连接层。“理论上讲,SDN主要就是针对路由与传输”,David Meyer表示,“未来每个具备SDN能力的设备,比如x86服务器,原则上都可以完成上述的工作,也就相当于网络的控制与交换节点分散了,而这也是 SDN高灵活性的一个体现,”不过David Meyer接着强调,“但是,从全局管理与效率的角度来说,一个集中化的SDN控制器是必须的,它是南北向互联的中枢,许多复杂的、结构型的网络控制与数据规划也都将在此实现。而这也正是OpenDayLight的使命。”

博科:SDN将是必须的经历

OpenDaylight与OpenFlow、NFV的关系

David Meyer目前的身份就是OpenDaylight计划技术指导委员会(TSC)主席,不过OpenDayLight并不是SDN的全部,事实上,这个领域还有一些著名的国际化组织,比如ONF(开放网络基金会),此外还有ETSI的NFV,它们之间的关系又是怎样的呢?

从分工上讲,如果对 照OSI的7层架构,NFV显然是面向4-7层,SDN而是1-3层,这其中ONF所制定的OpenFlow接口就是一个SDN基础协议,它是1-3层与 4-7层之间的沟通接口,但在SDN在体系中1-3层与4-7层之间有一个控制服务层,负责进行数据层和控制层的配置与协同,因此OpenFlow可以看 作是SDN控制器与基础设施之间的沟通桥梁,而OpenDayLight则是制定SDN控制服务层标准的组织。

“提到ONF,它做了很多事 情,但是有两点是和我们今天的讨论相关的。第一就是OpenFlow,它规定了怎么样去跟控制器去进行交互,这是OpenDaylight和ONF之间的 一个重要的联系。” David Meyer表示,“他们有一个Northbound Interface小组,来建立一些数据模型,以用到SDN控制器,而另一层关系则是Southbound Side,即OpenDayLight如何通过与ONF的合作,来实现对SDN底层,即南向的控制。”,

说到NFV,它与 OpenDayLight之间的关系则有点像后者在一个全局的管理下对前者的“调用”,而这个全局的管理,在David Meyer看来就是OpenStack或类似的角色。“NFV可以说是一个网络功能的虚拟化应用,其实就是在OpenStack和 OpenDaylight之间进行一个交互,三者之间的关系就是OpenStack将请求发给OpenDayLight控制器,由后者调用相应的 NFV。” David Meyer强调,“在未来,这三方将作为一个整体来运用,而这将是的一个重要的趋势。”

如果我们按照这个方向设想下去,就会发现在未来的场景中,网络设备的功能、网络整体的数据和路径控制都是可以在虚拟化环境中实现了,那么这对于未来的IT应用环境意味着什么呢?或者说掌管着1-3层的SDN,又将会为位于其之上的应用赋予怎样的能力呢?

David Meyer表示,如果从第四层来看的话,它负责传输,也就是一种端到端的模式,那么在SDN中,它其实是有一种新的编程模式应用在网络层级上(L3层), 但他强调,“它可以做一个新的划分。但可能不一定是一二三这样堆出来的,也就是说SDN网络环境其实允许产生这样一个新的层级,那么跟传统的是不一样 的。”我们可以理解为,SDN其实在很大程度上可以接管传统OSI架构中的第四层任务,进行相应的控制,而这也是OpenDayLight的一个目标,并 将影响整体的软件定义网络的新层级定义。

假如未来的数据中心充分实现了软件定义,计算、网络与存储均高度可编辑控制,那么对于应用又意味着 什么?是不是可以设想一下,某类应用在设计时就具有垂直化直接控制底层硬件的能力,比如自己构建一个网络模型并控制数据的传输与存储,对于这个猜 想,David Meyer基本认同,但他表示,这种能力并不是服务器虚拟化、SDN或SDS(软件定义存储)直接赋予的,而是由自动编排/协同系统 (Orchestration)来统一管理并协调的。“比如OpenStack就是这样一个系统,它负责调度下面的基础设施资源来为上层的应用服 务”,David Meyer表示,“SDN也必然纳入这样的全局管理体系下才更有作用,而如果一旦成熟,那么用户就可以通过这套Orchestration系统来完成自己 的垂直化编程。”

OpenDaylight的进化与状态

目前SDN各方向上的力量正在有序的发展并前进着,作为SDN控 制与服务框架的主导,OpenDaylight在成立一年多之后,在今年发布了首个版本——Hydrogen,标志着OpenDaylight开始走向真 正的应用。David Meyer对其表达了很高的评价,“如果我的预期目标是100分的话,我可以给Hydrogen打80分。”对于只有一年多历史的计划项目的产 物,David Meyer就能对它打出如此的高分,我总觉得有点不可思议,要知道David Meyer刚才还表示SDN现在仍是一个“婴儿”,对此他表示,“其实Hydrogen是一套组件,我们在此之前已经有很软件,但现在都集成于 Hydrogen中,”对于剩余的20分,他认为更多的是在软件自身的优化与健壮性方面,“从大体的功能性方面,Hydrogen已经做得不错了,但仍然 还有很多改进的地方,这其中有一些功能性方面的东西,但也有很多软件基础架构方面的东西”,David Meyer表示,“比如系统的健壮性,Hydrogen可能会有些问题,此外在资源分配效率方面还有很大的优化空间,而在部署方面也是一个难点,部署的简 易化与自动化,将帮助更多的用户愿意以及更好的使用它。”

也因此,Hydrogen的接班人也已经在路上,“在其(Hydrogen)后的 新版本中,我们会更专注于上述所强调的部分,而重点就是软件的系统架构层面。”但他并没有透露新版的OpenDaylight会在何时发布。但他同时表达 了对于社区发展,以及这个社区对于OpenDaylight的成长重要性的关切。“因为这是一个开源的解决方案,所以社区互动是非常重要的。毕竟 OpenDaylight是一个非常年轻的产品,我们希望未来有更多的研发人员加入这个社区,并产生良好的互动,进而推动OpenDaylight更健康 的发展”,David Meyer说到。

在未来,当SDN成熟时,David Meyer认为它将作为整个大的生态系统的一部分存在,就像网络作为基础设施的一部分存在于数据中心里一样。而当数据中心逐步被软件定义化之后(这一趋势 已无可避免),SDN的位置也自然就清晰了。而在David Meyer眼中,这一大的生态系统就是软件定义中心与云管理平台,比如OpenStack。“当然,我的意思是不仅仅局限于OpenStack,它可以和 所有的软件、硬件进行交互,而不管是物理的还是虚拟化,这就像现在的Linx或是类似的概念”,David Meyer解释到,“而对于最终的产品形态,也不见得非要是x86服务器,理论讲OpenDaylight对于承载平台并没有物理标准上的限制,这取决于 相应的供应商的具体解决方案。”

而博科运营商首席技术官兼首席科学家,David Meyer也相当清楚博科自身的定位,虽然在软件定义网络方面,VMware推出了NSX,传统的厂商像瞻博(Juniper)与思科也分别推出了自己的 Contrail和ACI,但博科并没有这样的打算,因为OpenDaylight是位于它们之上的层级,博科也将专注于此以及面向运营商的NFV领域。 “你说的这三种技术都可以与OpenDaylight控制器对接,在这个整体的系统中,它们是软件定义网络的解决方案,而OpenDaylight则是一 个平台,博科的战略就是以OpenDaylight为基础做好SDN控制器,并不涉及具体的网络层软件定义解决方案”,David Meyer解释到。

 

传统厂商和网管面对SDN时的转型

VMware这类的基础设施软件厂商借助SDN大举进入网络领域,对于传统的网络设备提供商显然有着不小的冲击,博科也是传统网络厂商中的一员,所以如何面对这种“软件化”的冲击,也是博科所关注的。不过,在其看来这其中蕴藏的不仅仅是挑战,也有新的机遇。

博科:SDN将是必须的经历

博科对SDN的产品与战略部署

“我认为我们面临的最大挑战就是软件化的更新与发展速度,” David Meyer表示,“在硬件化网络时代,新产品的研发周期是18至24个月,但在软件化的时代,这一周期显然太长了,现在可能要用月甚至周来规划这种更新。 所以,在这个行业中,不管是个人还是公司,都要去适应这种变化的速度。”对于好的一面,他表示将来所遗留的物理系统会越来越少,不过对于传统的网络公司而 言,他们对于硬件与软件的配合以及网络硬件的优化仍然有着自己的优势,而SDN并不能脱离相应的硬件独立存在,甚至某些定制化的硬件还是发挥独有的功效, 所以这可以看作是传统网络硬件厂商,在面对SDN时的一个潜在的机遇。

但是,即使有这样的机遇,David Meyer也坦诚SDN对于传统硬件厂商的改造将是深远的,不过他对于博科的处境非常有信心。“博科作为一个传统的网络公司,现在也有一个专门的软件业务 部门,来应对这种情况,去帮助我们适应当前的变化。所以我们觉得,因为我们有这样一个充足的准备,我不认为我们将受到非常非常大的冲击”,他强调到。

同 样,对于那些成长于传统网络世界的网管员们,他们的角色定位也将改变——如果未来的网络环境是可编程化的,它也将会越来越自动化,包括部署、配置与运营, 那么对于传统时代里的网管员,显然他们也需要面对一个转型的问题,就如同那些传统网络厂商一样。David Meyer对他们寄语到,“从现在开始就学学编程吧”,他表示,未来的网络管理网将偏向于开发——基于SDN的环境进行网络架构的不断优化与编程化控制, 因此编程能力是必备的。“这就相当于你以前是一个马车夫,现在进入汽车时代了,你必须要学会开车一样”,David Meyer比喻到,“所以如果仍然想在这个领域继续工作下去,从现在起就多参加一些技术培训与SDN的社区,会是一个不错的选择。”而这一建议,也是 David Meyer对于那些准备开始尝试SDN的用户们的建议,“在采用SDN之前,需要深入的去了解、去学习,因此积极的参加到社区中,了解这些SDN软件,尝 试着去使用它们,与有共同兴趣的其他社区成员进行探讨,同时了解我们的一些POC,然后去了解这些应用场景,都将会让用户在实际的操作中更能从容应对。”

那 么在SDN的时代,博科会不会更愿意说自己是一个软件公司呢?面对这个问题,David Meyer微微一笑后表示,“其实在将来,所有的公司都可能更倾向于一种软件类型的公司,这是一种趋势。但是就像我们之前说到的,人们对软件和硬件的需求 是往复变化的。现在我们要求灵活性,可能更多的倾向于软件,如果将来我们注重于这个性能的话,我们可能又像硬件靠,所以这也是一个很难界定的。”

SDN与博科在中国

话 题的最后,落在了中国。SDN在中国的发展可谓是风生水起,而作为重要的SDN参与者,博科与OpenDaylight也肯定有着自己的感受。就在采访的 前一天,全球SDN技术大会在北京举行,包括中国工业和信息化部电信研究院、中国电信、百度、DCN、H3C、xNet、武汉绿网等七家中国企业正式加入 ONF。至此,ONF中的中国成员已多达19家,成为ONF最重要的组成国度之一。

而OpenDaylight的发展也同样获得了中国重 量 级厂商的强力支持,目前华为、中兴通讯与H3C已经是OpenDaylight的会员,David Meyer也特别提到了华为,“他们对我们的项目非常感兴趣,而他们在这方面也做得非常好,也因此我非常期望在将来能与更多的中国厂商接触与合作。”他同 时指出,作为一个开源项目,OpenDaylight的成功与否与参与其中的人有着非常密切的关系,“这些人是否有非常有经验,是否非常感兴趣,对于 OpenDaylight至关重要”,他表强调,“我在中国,看到非常多的人对OpenDaylight非常感兴趣,也非常充满了激情,也因此我们十分相 信将来会有越来越多的合作,能把OpenDaylight做得更好,尤其是在中国的市场!”

对于博科未来的发展战略,David Meyer表示将致力于关注两个方面,一个是数据中心的变革,不管是软件还是硬件层面,当然主体还是围绕网络来展开,第二个就是开放式软件基础架构的发 展,包括OpenDaylight,而NFV也将是博科希望能在全球取得领导地位的一个领域。

采访的时间过得很快,虽然意犹未尽,但必须要保证David Meyer后续的行程,在最后握手致谢时,我问出了最后一个问题——你认为SDN是必须要经历的吗?David Meyer微笑着想了想之后说,“我认为是必须的,为什么不呢?”

我 想这也是对本次采访的一个最精要的总结,如果你已经认同了服务器虚拟化的价值,那么也就不会对数据中心整体的软件定义抱有疑问,现有的问题均会随着技术的 进步而获得最终的解决,这其中也自然包括SDN本身的发展,比如OpenFlow、OpenDayLight以及相关的技术标准。那么是等着对方成年之后 再和TA谈恋爱拼命讨其欢心,还是与其青梅竹马,在这一新兴领域里共同成长呢?这就在于每个人的选择。但在我看来,如果某一趋势已不可避免,尽早的关注与 准备,不会有任何坏处。所以,最后也借用David Meyer的话来说就是——为什么不呢?

综合评分:8.33 分
云能力:7.2 分
营业额:22.3亿美元[2012]
云服务:博科云计算网络

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