解密谷歌SDN数据中心

ZDNET网络频道 07月25日 综合消息：Google使用Openflow技术来部署自己的数据中心网络的传说由来已久，但是一直没机会看到资料介绍相关的情况，今天终于看到了一个google的PPT文档，介绍它的部署情况，不算太详细，但已经足以透露不少信息了。闲来无事，分析一下，这个文档透露了以下信息：

1.Google的Openflow目前看起来仅仅用于WAN网络，包括面向Internet的和他们的不同数据中心之间的网络，貌似还没涉及到一个数据中心内部的网络。我觉得这是很明智的，内部的更复杂，可以一步一步来。

2.Google所用的Openflow交换机是定制的交换机，这些交换机所用的芯片都是商业ASIC，这意味着什么呢?意味着转发面的实现并不是使用标准的Openflow Spec的方式，而是TTP的方式，即向上提供Openflow标准接口，但是芯片转发面并不是用标准的openflow流表，而是组合使用传统表项(Mac, IP, ACL等)包装出Openflow flow来，估计做了不少扩展。(关于这第二点,这个PPT没提，是我从另外一个Nick McKeown写的paper看到的，那个paper提到了一句话，说google的Openflow交换机使用了商业ASIC)

3.Google这个网络架构是标准的SDN的架构，使用集中化controller，controller之上运行了很多application，包括一些标准网络协议，他们明确提到的包括OSFP, BGP, ISIS，这些路由协议都来自于开源的quagga协议栈(也就是商业协议栈ZebOS的前身，现在仍在维护中)。

4.Google在这个事情上展现出了其强大的软件实力，他们用软件模拟了完整的数据中心网络，可以模拟任意拓扑，并且也仿真了交换机和交换芯片，用于模拟网络测试，同时完成了复杂的应用程序和控制器来控制网络。

交换机还支持Hitless upgrade，也就是说在线升级软件，应该说Google的网络模型别人也能模仿，但是这种强大的软件实力就不是别人轻易能模仿的了的，BTW他们的交换机的OS是Linux。

5.他们的部署分为三个阶段，第一阶段是2010年春天完成的，把Openflow交换机引入到网络里面，但是这个时候Openflow交换机对同网络中的其它非Openflow设备表项的就像是传统交换机一样，只是网络协议都是在controller上完成的，外部行为来看表现的仍然像传统网络。第二阶段是到2011年中完成，这个阶段引入更多流量到Openflow网络中，并且开始引入SDN管理，让网络开始向SDN网络演变。第三个阶段在2012年初完成，整个WAN backbone网络完全切换到了Openflow网络，引入了Traffic Engineering，完全靠Openflow来规划流量路径，对网络流量进行极大的优化。看的出来，他们使用Openflow，最主要做的事情就是Traffice Engineering，优化转发路径，其它的相对次要。

6.他们目前已经看到该网络带来的一些好处包括：网络带宽利用率大大提高，网络更稳定，管理简化了，Cost降低了，其它好处有待于进一步观察。

7.但是他们认为Openflow的部分潜在机会机已经得到验证和肯定，包括对整个网络的视图可以看得很清楚，可以更好地来做Traffice Engineering从而更好的进行流量管控和规划，更好的路由规划，能够清楚地了解网络里面发生了什么事情，包括monitering, alert。

8.他们也总结除了Openflow仍然需要提高改进的地方，包括OF协议仍然不成熟，Master的选举和Control plane的责任划分仍有很多挑战，对于大型网络flow的programming会速度比较慢，到底哪些功能要留在交换机上哪些要移走还没有一个很科学的划分，但是他们认为，这些问题都是可以克服的。

9.最后他们得出了几个结论： Openflow is ready for real-world use. SDN is ready for real-world use. Google的数据中心WAN网络已经成功地基于Openflow搭建起来了。

总的看来，Google的报告对SDN和Openflow是正面的，积极向上的，用经济术语来说，是重大利好。