数据中心网络理性演进

　　数据中心网络是网络市场近年来最为热门的话题， Trill、SPB、FCoE、VXLAN、NVGRE等各种新协议、新技术不绝于耳。而拥有更高密度和速度、更大容量、更新技术的新产品也不断涌现，都在试图解决云计算所带来的种种问题。而SDN的横空出世，为这一派热闹景象带来了新的视角和变数，云计算浪潮下的数据中心未来走向因此显得更加耐人寻味。

　　相同问题的不同答案

　　今年上半年，华为发布CloudEngine产品和Cloud Fabric解决方案，推出下一代面向云计算的CloudEngine系列数据中心交换机，以及CE6850/CE5850三款盒式数据中心接入交换机。据称，Cloud Fabric解决方案围绕"弹性、易用和开放"，提供规模组网、虚拟机自动迁移、接入融合、可视化管理和多业务融合灾备等解决方案。这为数据中心网络以大二层技术为核心的Fabric架构增添了新的亮点。至此、思科、华为、H3C、Avaya、阿尔卡特朗讯、博科、瞻博网络、锐捷等网络厂商都推出了自己的大二层数据中心网络产品。

　　但仍有厂商在另辟蹊径。例如，戴尔的Z9000就是用分布式的三层架构的方式来实现整个数据中心大规模的网络环境部署。而戴尔最新发布的Force10 MXL 10/40GbE刀片式交换机通过内建的以太网堆叠技术，为戴尔PowerEdge M1000e刀片机柜提供了高密度、高扩展性和低延迟的10/40GbE功能。戴尔大中华区网络业务主管李海平认为，大二层技术固然有很多优势，但也有自己的局限。例如，因为网络广播的特性，它对主机的容纳量还是有限的。同时还包含着很多管理的复杂性、安全性。而相反，原来用的三层架构已经很好地解决了各种扩展性问题和安全性隔离的问题，因而具有很多优势。

　　性价比是导致厂商提供其他选择的另一个原因。Avaya中国区网络产品总监徐震告诉记者， Avaya固然有基于IEEE 802.1aq的大二层解决方案VENA(虚拟企业网络产品架构)，但也有使用传统的堆叠方式满足数据中心新需求的产品。"我们去年10月份我们推出的VSP7000交换机，单台和单台之间堆叠的性能可以大于一个T。而且因为采用了多路径的堆叠技术，实际上在8台VSP7000进行ToR(架顶式)水平堆叠的时候，它们之间能够提供大于5个T的交换容量进行数据传输，并且没有性能瓶颈。这为数据中心在大规模采用100G作为以太网的上行链路之前，提供了一个高性价比的机柜和机柜之间的交互解决方案。" 徐震说。

　　殊途虽然同归，但是用户还是需要选择一条最适合自己的路。Gartner数据中心研究总监曾劭清表示："市场上现在出来很多不同的产品、不同的协议，但关键是要看用户业务上的需求和性能价格的比较。。是否是数据中心以太网 Fabric，其实并不是一个最主要的问题。"另外技术的成熟度也是一个需要加以考虑的问题。比如，"我们认为FCoE在架顶式交换机上部署起来是比较稳妥的。但我们不建议在网络核心使用FCoE，因为其产品的技术性、成熟度现在还不够。" 曾劭清说。

　　自动化管理发展空间巨大

　　网络规模越来越大，虚拟机数量剧增，诸多原因导致的越来越复杂的数据中心，要求管理必须趋向自动化和智能化。因此，网络厂商对此不得不更加重视。

　　华为企业数据中心网络产品与解决方案规划部部长宁军认为，从网络的角度来看，管理自动化和智能化是数据中心发展趋势，但当前网络作为一种资源还没有很好地融入到自动化和智能化当中。其中的挑战主要分两个方面，一方面是如何把数据中心的网络管理好，另一方面是如何把网络作为一种资源更好地融入到自动化的云计算业务中。前者的挑战集中在服务器虚拟化后产生的虚拟网络无法统一管理，网络本身虚拟化后如何解决好二层网络的运维问题。后者的挑战集中在业务资源与网络资源理解统一问题，以及多家厂商标准接口问题。"考虑到这些挑战，比如虚拟网络管理问题，华为的Cloud Fabric解决方案eSight中集成可视化物理与虚拟的网络进行统一管理，既可以从虚拟机来查询网络，也可以从网络查询虚拟机，使得管理员能快速定位网络定界问题。"他表示，面对云计算业务，华为正积极与多家厂商对接，积极寻求更便捷、更简单、更标准的方式实现业务自动化，很快会推出完整的业务自动化解决方案。

　　李海平介绍说，戴尔最新推出的Open Manage Network Manager (OMNM)5.1版本在单个控制台上提供了所有网络管理功能，能够自动化网络管理，并可通过诊断、网络监控和备份/恢复功能，有效地延长网络的正常运行时间。客户可在数小时内完成部署，而不再需要耗费数周或数月的时间，也无须任何代理更新。

　　汉柏科技有限公司技术中心总经理杨海涛认为，由于所有的网络厂商都会陆续支持商用套装芯片上固有的协议标准，诸如Trill、DCB。所以针对管理自动化和智能化的软件功能才是最大的挑战。"汉柏的优势是拥有自主的虚拟化软件OPV-Suite，与其架顶式交换机无缝整合，可以实现计算资源、网络资源无人值守部署。IT人员只需要将'SEED'光盘插入管理机，输入基本参数，剩下的工作就可以交给搬运工了。"

　　曾劭清指出，混合云的管理是一个很大的问题，目前既可以管理企业内部私有云资源，也可以管理外部供应商的公有云资源的云管理平台还比较少见。"现在我们建议用户的都是先建立自己的一个平台，同时采用多个工具来管理各种需求。"

　　"涉及到网络、服务器、存储等资源的管理、共享和调用的云管理平台，未来将是一个很大的市场空间。据我所知，国内有不少厂家已经在做了。这一定是一个方向，用户的需求上来了，它自然就演进了--技术是靠市场、用户需求来推动的。"徐震如是表示。

　　互操作之路依然艰难

　　尽管网络界一直都在宣称开放，在标准化领域也进行了很多工作，但现实是，随着网络越来越复杂，新协议不断涌现，用户一直期盼的互操作依然遥远。

　　以大二层技术为例，目前思科、华为、博科等公司声称支持Trill协议，Avaya、阿尔卡特朗讯等声称支持SPB协议，瞻博网络的QFabric则选择了迥然不同于这二者的路径。因此，在以这三种方式实现的网络之间，很难进行互操作。而有人士表示，即使在同是支持Trill协议的不同厂商的产品之间，互操作也很困难。因此，用户在选择产品的时候，要充分注意到这一点。

　　"当前数据中心网络处于变革期，而多个标准仍处于修订期，这其实对数据中心网络互操作性方面挑战非常大。但随着各技术标准的应用，网络的互操作将逐步改进。"宁军道出了互操作难以快速实现的原因。

　　"数据中心的很多创新技术，如虚拟边缘交换、大二层技术等等都已经出现了业界标准。但是目前还有很多厂商用私有技术体系来实现各自的解决方案，因此目前互操作性还是有一定的问题。标准的普及取决于标准的成熟度、上下游产品化进程、和目前主流厂商对标准的态度。这些因素都将影响数据中心网络互操作性的进展。" H3C解决方案部部长康亮认为，一些主流厂商的态度也对互操作的实现起到了一定的阻碍作用。

　　锐捷网络数据中心交换机高级产品经理蒋波也认为，目前互操作最大的挑战主要来自于上述两个方面：一是业界标准的建立与成熟还需要时间;二是一些厂商采用私有技术的跑马圈地，会造成未来互操作性上的技术兼容性挑战更大。

　　"目前技术发展非常快速，各个厂商的数据中心交换机基本上都会基于一些私有的协议。所以我们建议，用户如果要使用一些比较新的领先技术协议的话，最好考虑在一个数据中心内用同一个厂商的产品。"针对上述情况，曾劭清给出了这样的建议。他说，他发现国内的一些用户可能是由于不太了解这方面情况，出于价格或其他考虑，在一个数据中心内选择了不同厂商的交换机产品，这种做法其实不利于交换网络整体性能的发挥和优化。

　　SDN来了，网络厂商不慌

　　就在数据中心网络如火如荼演进之时，横空杀出了SDN(软件定义网络)。SDN将网络中所有的网络设备视为被管理的资源，抽象出一个网络操作系统(Network OS)的概念--这个网络操作系统一方面抽象了底层网络设备的具体细节，同时还为上层应用提供了统一的管理视图和编程接口。这样，基于网络操作系统这个平台，用户可以开发各种应用程序，通过软件来定义逻辑上的网络拓扑，以满足对网络资源的不同需求，而无须关心底层网络的物理拓扑结构。目前，OpenFlow作为SDN的一种方式，已经被谷歌、Facebook等公司应用到其网络中。

　　于是，有人惊呼：交换机、路由器都将变成傻瓜设备，所有智能部分都将被集中到上层的控制器中，因此网络世界的既有格局将被彻底颠覆。

　　不过，也许经历了太多的"狼来了"场景，网络厂商们这次显得波澜不惊。

　　神州数码网络有限公司(简称DCN)CTO向阳朝表示，SDN确实是一个革命性的变化，它的核心思想是要把整个网络的大脑全部虚拟化并独立出去。但是真正要做到这一点，非常不容易。一旦所有资源集中起来以后，存储、服务器、网络就全搅在一起了。"本来三个部分独自发展。都还有各自需要解决的问题，现在把三者全部集中在一起来进行管控，可以说还没有人能做到很好的地步。"他表示，从网络的演进过程来看，都是在渐进的变化，从来不允许一夜之间以前的产品和技术都不能用了，也不允许新的技术出来以后带来一点点好处，却导致成本的急剧上升。由于数据中心的虚拟化特性，SDN有可能率先在数据中心逐步得到应用。目前DCN在这个领域也分别与清华大学和中国科学院紧密合作，不仅仅推出了支持VSF(虚拟转发框架)、VM-AwarePolicy等虚拟化特性，更在国内率先推出了符合SDN架构、支持openflow最新标准的DCN 路由交换OS平台--DCNOS，并成功应用于试验网，未来将做到整个DCNOS云化，完全可以运行在分布的X86集群虚拟机上。

　　"无论未来SDN如何变化，但所有数据中心网络产品和方案一定要聚焦到客户的实际需求和关注点上，针对客户实际需求提供有竞争力的产品和解决方案。网络厂商体现自身价值和竞争力的基本点，是帮助用户解决他们需要解决的问题。"宁军表示。在SDN的大潮下，在用户需要快速、动态地使用、管理网络资源的需求下，在各种新的网络技术和协议不断出现的情况下，意味着用户需要一个完整的端到端解决方案，意味着需要相关各个领域工作的厂商必须协同工作。对网络厂商而言，不光要完善网络自身和设备自身的各项性能指标，还需要开放网络，更好地与各种服务业务平台、软件进行对接。例如SDN等。以开放的网络来方便各种平台软件，动态地利用网络资源，从而为最终用户提供端到端的解决方案。

　　康亮认为，对于SDN今后的发展，关键的分歧在于开放接口的体系，也就是目前OpenFlow所作的工作。OpenFlow作为SDN体系中一个重要的API接口规范，确实做了很多的前期工作。但是目前利用OpenFlow形成的有别于传统网络解决方案的杀手级应用还很欠缺，而且在芯片支持方面，还没有比较成熟的商用级产品。所以，H3C认为SDN对于网络解决方案的重构尚不具备一蹴而就的基础。

　　阿尔卡特朗讯数据中心及云网络亚太区市场战略及市场开发总监张宇峰表示，SDN和OpenFlow带来很多正面因素，如提供支持全局控制和增强可编程性的机制。然而，这一方法也具有很大局限，比如，OpenFlow 中所提出的完全集中式控制模式不能扩展且缺乏容错能力，如果取消控制，就无法充分利用本地网络节点处理资源。沿着现有的网络部署没有特定的模式，这意味着需要使用"推倒重来"的策略来转变现有网络。SDN和 OpenFlow支持的网络如何与现有网络管理平台和故障排除工具实现接口也没有特定的模式。"根据我们的经验，所有这些问题必须通过在当前企业中成功部署的解决方案来解决。而这些企业在部署该解决方案时所面临的风险和回报，与部署其他任何一个解决方案是相等的。"

　　蒋波认为，网络厂商在SDN着轮的大潮中，有着自身的优势。"在对网络的理解和实现，尤其是网络设备操作系统这个领域，网络厂商至少走过了数十年的历程，这些经验会支撑网络厂商在SDN的控制方面有更大的作为空间。"

　　"SDN目前还处在婴儿期，属于是比较早期的技术，我们认为可以去关注，但是还不太适合去部署。"曾劭清说，SDN是一个大的趋势，也确实具有一定的颠覆性。但其实对网络硬件厂商来说，既是威胁也是机会。"我个人不认为将来的网络就会变成所有的功能都集中在软件上，因为有很多网络上的创新其实还会是在硬件上的创新。对最终的用户来看，他们可能会根据自己的应用、自己的需求去选择技术产品。一个技术如果不能给用户提供很好的应用和管理上的支撑，那用户也不会去选择。另外，用户还会考虑性价比等因素。"

　　当然，SDN的大潮既已来临，没有人能等闲视之。几乎所有被访的网络厂商都已经开始对此做出反应，无论是观念还是行动都是如此。在多年的市场磨砺中，对新技术进行观察、研究、等待合适的时机再加大投入，已经成为他们的本能。