打破封闭的网络 英特尔SDI奠基通用SDN

网络，曾经被认为只要完成数据的传送就可以了。长期以来，网络技术总是以被动方式进行演变，并且大量的技术革新都落地在网络设备本身，如带宽不断提升，设备体系架构变化和组网变化等。但随着软件定义网络——SDN(Software Defined Network)的出现和理念演进，开始改变网络被动性的现状。

网络需要具备较大灵活程度的“定义”能力，这种可定义性，是网络主动“处理”流量而不仅仅是被动“承载”流量，并使得网络与计算之间的关系不仅仅是“对接”，而是“交互”。

SDN的思想集中体现在控制面与实体数据转发层面之间分离，这对网络交换机的工作方式产生了深远的影响。高端用户原本就不满足于使用网络预先设定好的功能，而是希望在自己的业务功能不断丰富变化的过程中，能够按照自身需求快速进行调整。而在控制层面分离出来后，或者说控制层面可以开放出来，更能实现虚拟化的灵活性，使得用户能够进行程序编制，那么基于应用与流量变化的快速响应，便不需要完全依赖于设备供应商的长周期软硬件升级来完成。

SDN的思想是将更多的控制权交给网络使用者，除了设计部署、配置变更，还可以进行网络软件的重构，使得新的技术验证可以先于商业化。这种网络能够以抽象化的方式解决网络的复杂性问题，解除了用户收支网络功能和特性的紧约束，能够在更高层面研究和满足各项业务需求。

(图)SDN对产业的影响

SDN的技术流派及资本热潮

纵观SDN的解决方案层面，目前它的实现可以归纳为三种技术路径，一种是基于非OpenFlow协议的实现，一种是基于OpenFlow等开放协议的实现，另外一种是利用IT虚拟化技术以overlay(叠加网络)的方式实现。

基于非OpenFlow协议的SDN以思科、微软、IBM为代表，以思科为例，在其ACI架构中，强调应用指导网络行为，而不是网络行为指导应用。OpFlex旨在保持网络基础设施硬件作为可编程网络的基础控制元件，而不只是集中的基于软件的SDN控制器的转发组件。

基于OpenFlow等开放协议的SDN纳入了众多的厂商，例如华为、Big Switch、惠普、NEC等，大多数基于开源云管理平台OpenStack，再整合SDN控制器完成，通过OpenFlow、SNMP、XMPP等南向接口管理和控制网络。

基于overlay方式的SDN则以VMware为代表，VMware的NSX平台，无硬件平台的依赖，利用隧道技术屏蔽底层物理网络的实现细节，在虚拟机之间建立overlay的网络，从而脱离硬件路由和交换的限制，通过集中管控实现网络资源的安全调度。

(图)SDN资本浪潮

以上的技术流派中，我们看到有网络领域的新兴厂商，对它们而言，SDN是一个新的市场和商业机会。对传统网络厂商而言意味着垄断格局的打破，所以传统设备制造厂商对SDN的态度也积极转变，通过资本并购积极推进SDN战略布局。2012-2013年，约二十家不同规模的SDN公司被收购，总金额近百亿美元。2013年，产业界发力SDN，SDN产品和解决方案逐步落地，并在数据中心开展部署应用。

可以说SDN的发展如火如荼!

SDN存在的问题影响其推进速度

在商业推广上，互联网企业最积极，谷歌公司在其广域网中部署了基于openflow SDN网络;这让谷歌广域网线路的利用率已经接近100%，并提供了一个逻辑上的中央控制能够根据全球网络状态来进行计算和决策。但全球创新力、财力、物力等兼具的企业并不多，如何在更多最终用户中推广还是个难题。设备厂商的积极性也很高，但90%的市场被思科、华为、juniper这些有自主研发、生产芯片的能力的设备厂商所占。而这些厂商目前还没有形成高度的共识。网络运营商的态度很微妙，他们对SDN全网部署可能带来的产业价值重组很敏感，更关注NFV(网络功能虚拟化)的研发推广，而对于openflow等则关注它在云数据中心内部的表现。

市场利益复杂化成为SDN发展的第一障碍，由于SDN尚处于发展的初级阶段，且各参与方对于产业架构重组有着不同的利益和目的，包括网络运营商、大小互联网服务商、设备商之间都有差异，因此难以形成合力推动SDN发展。各厂商发布的SDN解决方案千差万别，业界要统一SDN标准，实现各厂商产品相互兼容，还需要一个长期的过程。

从今天的网络上来看，网络很复杂，如果说一个终端的用户，比如手机上的一个包需要送到在数据中心服务器上面的一个应用上面，这个包要经过很长的一个链条。经过可能多个设置，甚至几十个设备，比如无线网里面要进入基站，进入核心网，然后到数据中心，IPS，Switch，然后再到服务器里面。

现在在整个链条当中，几乎所有的硬件设备都来自不同的厂家，然后不同的设备形态，不同的设备架构。上面用的处理器不一样，有不同的微架构，指令不一样。这对于运营商而言，它要花很大的工夫做系统的建立，业务的集成。这不论对于运营商而言，还是对设备商而言都是一个巨大的挑战。尤其在未来网络，对投资成本和运维成本都是巨大的挑战。

SDN需要设备软件化、底层通用化

英特尔认为，随着SDN技术的发展，可以看到一种可能性，对未来的网络而言，这个可能性就是采用了通用架构高性能的平台。比如像英特尔的x86的服务器的平台，使得原来跑在硬件上的很多网络部门虚拟化，放到虚机上来跑。这样他们就不再提供特殊的硬件平台，而是提供软件的不同应用的解决方案。基于同样的一个通用平台架构，和开源的软件接口，这样运营商可以很快的进行业务，对业务进行整合。

我们也可以预想SDN的发展趋势，网络设备软件化，硬件通用化、组件化，如下图：

应用层所有网络设备功能都由软件实现，当需要实现某种网络功能时，按需安装该软件即可。虚拟层和基础设施层，硬件结构趋于统一，不再有种类繁多的硬件产品、板卡等，通用的硬件架构只需向虚拟层提供接口，将相应的硬件资源抽象成虚拟资源，供上层应用调用。此外，硬件整机不再是“品牌机”形态，而是能由用户DIY的组装机，用户可随自己需求组装自己的硬件。

英特尔在推动软件定义基础设施(SDI)上不遗余力，它正通过提供一系列的创新技术并与OEM/ODM、ISV和最终用户的紧密合作来加快SDI的采用。在SDN方面，英特尔围绕标准x86服务器和可编程交换机构建了三个重要的用于SDN和NFV开发与部署的参考设计，包括Open Networking Platform Switch Reference Design(开放网络平台交换机参考设计)和Server Reference Design(服务器参考设计)，还有DPDK Accelerated Open vSwitch。

(图)英特尔投资加快SDN进程

拿DPDK来说，利用英特尔的DPDK的技术对vSwitch进行加速，比原始的虚机的转化能力提高至少10倍。并且，通过在虚机里的Advanced服务，可以把越来越多的以前通过标准硬件实现的网络功能的虚拟化，比如像VPN这样的功能，以软件化搬到虚机上运行，这也是为未来网络打下基础。

英特尔的核心目的就是希望把业界各类的合作伙伴，包括硬件的、软件的，或者服务提供商，业务提供商都聚到一起，基于这些通用的平台，以SDN的思想构建不同的方案。对用户而言，不会担心方案的互通性，对合作伙伴而言，有这样一个平台，可以和业界不同的方案组成部分进行配合，并利于创新。

简单的说，英特尔的目标是让各种规模的网络供应商基于其参考设计来部署系统，降低整个产业门槛、开发成本，增加灵活性。从SDN的发展趋势来看也是如此，SDN的出现将打破现在高昂的网络成本和封闭的网络功能的状况，网络设备形态将向功能软件化，硬件通用化、组件化发展。