OpenDaylight前景看好 能否成SDN新秀？

ZDNET网络频道 09月29日 编译：最近一段时间，很少有人提到OpenDaylight这个字眼。毕竟多年以来一直使用并管理网络方案的工作人员，很少会看到关于OpenDaylight相关的新闻，因此对其并不十分了解。

不过这一状况将在未来十二到十八个月之内发生彻底变化，到那时几乎不可避开OpenDaylight的话题。本文将探讨OpenDaylight到底是什么、重要程度如何以及由其延伸出的广泛概念。

随着软件定义网络这一全新事物的兴起，OpenDaylight几乎已经成为该趋势下最为重要的技术项目。其目的非常简单：利用一套开源框架打开网络基础设施这扇封闭的大门，旨在鼓励业界组织更为广泛的开发工作，同时确保成果能够作用于任何一家供应商的产品、从而帮助开发人员赚取丰厚回报。

OpenDaylight架构

从传统角度看，网络一直位于服务器及应用程序之下的底层位置。随着虚拟化平台在复杂性与先进性方面的快速发展，我们开始在新层级中看到内部网络功能的身影。

这种新特性给我们带来诸多便利，例如保存同一物理设备中不同虚拟机环境之间的数据流量元素——这一切都将在同一套服务器硬件中完成。最近，甚至能够借助一些新技术实现更为精妙的操作效果，例如在三层网络之上模拟二层网络。

目前后者的实现需要利用创造性代码，但其具体效果已经能够与底层网络层相媲美。不过，如果高层与网络层之间存在关联，我们又该怎么办?

如果有一套机制能够指导网络层正确处理即将被注入的流量，并充分利用网络层的资源而不再将其单纯视为限制，结果会如何?这就是OpenDaylight想带给我们的效果，而其实际表现也确实能够令人满意。

龟兔赛跑 熟快熟慢?

不过SDN还面临着这样一个固有难题——这同时也成为OpenDaylight发展道路上的致命障碍。简单来说，硬件速度快、软件速度慢，而速度对于网络方案来说无疑至关重要。

1996年，某些公司刚刚开发出F1200线速路由器，这笔交易数额庞大。当时，几乎所有的三层路由还需要由专用软件来实现，因此速度相对缓慢。而F1200则利用ASIC(即专用应用程序集成电路)实现同样的功能，同时将速度提高了一个量级。

不过现在，将网络功能剥离硬件并将其重新放回软件当中。不仅如此，而且还将利用虚拟化堆栈中的虚拟机瓜分标准化PC处理器。从速度的角度出发，这难道不是一种倒退么?

答案显然是否定的，CloudFounders公司CTO Kurt Glazemakers表示，“总体来说，软件的速度当然无法与专用硬件相比肩，不过软件的发布方式能够大大降低解决方案成本。”

他指出，“事实上，在网络环境中负责处理ACL(访问控制列表)的大型硬件解决方案在执行效率方面很可能远远低于分布式软件方案，原因是后者能够将ACL任务拆分并交付至网络中的多套虚拟机中完成。”

“另外，CPU每年的性能增幅始终保持在20%到25%之间，而每两年则会接近翻倍。相比之下，每套虚拟机系统所需要的网络处理性能则远达不到这么高的增长速度。”

瞻博公司服务欧洲、中东及非洲地区服务供应商营销主管David Noguer Bau坦言，我们无法简单把所有任务丢给软件处理。他说，“将控制层与转发层相隔离的作法允许用户将控制层中的特定部分集中起来，从而保证网络运营得到显著简化、新服务部署速度大大加快、虚拟机与网络之间的协作也更为顺畅。”

他解释道，“不过仍需要线速路由硬件提供更出色的数据包传输速度。网络设备将作为完成工作的肌肉，而对控制层集中化管理则相当于拓展了大脑的指挥功能。”

ExtraHop 公司CEO Jesse Rothstein坦言，将网络功能从网络设备中剥离出去确实会引发一些问题。他讲到，“将二层/三层交换及路由功能转移到软件之中在如今的服务器级硬件上完全可行，但最重要的问题是，这将带来怎样的运营成本?高速数据包处理对于通用型处理器来说资源占用严重，而且CPU本身还属于共享式资源。CPU在处理中断或忙等待等状况时会消耗大量时间，导致无法同时执行其它任务。”

如何规避网络瓶颈?

Rothstein指出，“通常速度较慢的环节只有在被经常性使用时才会严重影响其性能表现，单就新近兴起的项目来看，OpenFlow控制器很可能成为潜在的瓶颈。一旦网络流量中包含大量存在时间较短的数据流，或者所有单一数据流都要求控制器的介入，那么性能就会暴露出问题，”

他表示，“不过，如果OpenFlow控制器只需要偶尔介入干预，那么对性能的影响将被压缩到最低程度。事实上，这样的设计在采用主机处理器的现代以太网交换机当中已经相当普遍。”

博科公司欧洲、中东与非洲地区高级产品经理Nick Williams也提出了类似的意见，并指出将抽象化软件引入传输当中的现有数据流会降低其实际运行速度。并提出这样的问题，“您打算以实时方式在网络层中对转发表做出多大程度的编程化修改?这些修改又将以怎样的频率影响传输中的流量?”

如果以非实时方式对数据流列表进行修改，那么即使采用自动化/编程化机制，他认为在变更发生之后，流程的传输速度仍将保持与原先硬件处理相一致的水平。

OpenFlow时代来临

总体来说，前面提到的几家供应商纷纷表示，出色的灵活性能够大大抵消软件定义机制所带来的负面速度影响。

Rothstein专门提到了OpenFlow，因为OpenFlow很可能成为SDN中的重要组成部分。而OpenDaylight项目的作用在于为SDN制定一套通用型框架，相比之下OpenFlow则仅仅算是获得支持的专项协议。

OpenFlow自2011年初诞生以来，它已经通过入住授权协议而确立自身在软件定义领域的优势地位，同时获得了众多大型技术供应商的支持——其中包括博科、瞻博、思科、Extreme、IBM以及惠普等。

对于网络供应商来说，OpenFlow方案便于实施的特性颇具吸引力。Rothstein指出，“OpenFlow协议从本质上说就是一款用于访问以太网转发表的API(Application Programming Interface,应用程序编程接口)，作用是在数据层中对控制层进行解耦处理。”

也就是说，虚拟层能够以动态方式重新配置LAN，从而在无需对设置进行手动调整或者涉及封闭式网络层限制的前提下使LAN按预定方式运行，这正是SDN最重要的特性。

OpenDaylight核心实质

为了保证大家确切理解OpenDaylight框架的工作方式，首先对目前市场上的同类知名产品进行归纳与对比。

如果大家熟悉微软的软件架构，那么对.NET框架一定不会感到陌生。微软架构中还存在大量与底层操作系统相对接的关联机制;为了保证应用程序的正常运行，开发人员还需要将应用与底层系统加以关联。而SDN的作用是让开发人员无需编写复杂的代码即可实现既定目标。

OpenDaylight 框架的作用机制与之类似。它位于高层应用程序与低层网络之间;高层中的应用程序(例如虚拟机管理程序)向框架发出调用指令，框架再利用复杂的接口与底层网络设备进行协调。与此同时，该框架所提供的关联机制还允许应用程序使用与基础设施相关的功能，例如监控、管理以及入侵防御等等。

OpenDaylight能否拯救网络工程师?

既然已经能够利用一套新技术将高层直接与底层相交互，甚至无需进行重新配置，这是否意味着OpenDaylight与SDN将最终淘汰掉网络工程师这一职位、从而让服务器管理员接管一切?

Glazemakers认为这场变革的影响范围将席卷整个行业而不只是网络工程师。他预计，“随着软件开始接手越来越多核心功能，存储、网络以及计算等传统概念划分将逐渐瓦解。”

相比之下，Noguer Bau则认为网络工程师这一角色将继续存在，但其具体形式与之前相比将更偏重于协作。他解释道，“网络与服务器管理员已经在云计算部门当中开始紧密合作。不过，如果企业需要继续在SDN的世界中明确定义员工的角色定位与职责划分，那么服务器专业人士与网络专业人士的头衔仍将存在。瞻博的SDN方案就允许用户在两者之间做出界定。”

OpenDaylight发展前景

OpenDaylight最终能否成长为一款成熟且广泛普及的框架?或者说它终将在Betamax、100VG-AnyLAN以及ATM网络等其它杰作的围攻下至死?作为OpenDaylight率先进军的领地，这一市场未来又将发生怎样的演变?

Glazemakers认为，从宏观角度看SDN仍将继续增长。他断言，“我认为SDN将受到私有云解决方案、虚拟化技术以及网络服务供应商新型先进产品的有力推动，但它最为广阔的发展空间仍在企业网络领域。”

Noguer Bau认为云计算将成为软件定义网络的主要战场。他表示，“尽管媒体融合趋势明显，但SDN的发展势头依然强劲。在未来十二个月中，将有越来越多控制器方案投放市场。其中一部分仍处于实验性阶段，但另一部分些则具备在云计算环境下解决实际问题的能力。”

Williams认同软件定义概念仍处于起步阶段。他总结道，“技术人员需要努力了解相关用例的运作机制以及部署方式，在SDN的帮助下，所有制造厂商都将迎来同样的努力方向，即支持来自OpenFlow当中的每一项功能。”

Rothstein 认为SDN的概念仍处于拓展当中，当前所表现出的只是其面貌的一小部分。他解释道，“我觉得SDN的定义仍处于演变之中。几年之前，SDN还常常被单纯与 OpenFlow联系起来。时至今日，SDN已经被视为一种更智能、更具动态特性的网络体系，其配置与逻辑实体关系密切、而不再被牢牢束缚在物理实体身上。随着越来越多供应商的参与，其定义将进一步扩展，因此我们很难以量化方式评估其发展前景。”

充满活力的OpenDaylight

简而言之，SDN的实用性极为出色、我们很难想象这样的机制无法茁壮成长并最终赢得巨大的立足空间。尽管这一概念仍然略显稚嫩，但它已经突破思维领域、开始向实际部署迈进，这要归功于OpenFlow的杰出贡献。

SDN的相关标准已经在过去几年中确立下来，众多供应商则以此为基础为其提供优秀的技术支持方案。当然，最后也是最重要的一点在于，这样的概念只有在供应商买账的情况下才可能真正取得成功。毕竟如果网络产品制造商不放开系统，SDN根本无法与网络层进行对接。

OpenDaylight已经在SDN相关开发工作中确立了稳固地位。其首个发行版本将于今年12月9日正式推出，并计划同时搭配多种功能性组件。这种相对超前的时间规划保证了OpenDaylight能够及时赶上这一波发展潮流。

接下来，我们可以期待更多与之相关的信息，而很多技术人员已经对这套便利的新方案跃跃欲试。当然，或许也不能避免一些技术人员对此产生质疑。