SDN编程自动化：抽象、工具与实现

杨阳：大家好。我本来我应该是4点40开始，现在已经是5点45。已经很晚了，在这儿从昨天开始，首先非常高兴有这样一个机会能够跟大家交流一下关于我的团队，关于SDN编程自动化的交流，非常高兴有这样一个机会，同时我发现好像7个小时，今天开始已经有7个小时了。所以来说可能大家都很累了。首先感谢大家，还能够在这么累的情况下还能坚持到现在，同时我的演讲可能和其他的演讲主题不一样，因为我来自学术界。首先给两个，我觉得对于这次来说整体talk，我觉得有两点让我领会比较深。第一点就是David，他提到一点，SDN是看底下的技术，现在可能更加倾向往高层走。我今天要谈的关于编程自动化是偏向于高层，他其实应该是高层的东西。

第二点，SDN或者是开放网络比较重要的一点是什么呢？是社区，我要讲的东西还没有真正的开源，所以还没有真正的社区，确实我有一个小小的私有社区，所有参与我今天要讲的一些工具的一些核心人员，大家如果看到会发现这里面其实很多特别多的咱们中国的年轻人。当然一开始启动的时候是我的一个美国学生，包括美国合作者，后来所有的东西，都会来自于中国大陆的年轻人，而且其实有很多人就在座，有一个刚刚工作第一年的一个年轻教师，一个刚刚工作一年的一个我们的一个（英），还有三个研究生，还有一个大三的学生，我们这个团队非常年轻，非常好的一点，前面看到，很多咱们中国基金在中国落地。现在看到越来越多的中国人开始加入到核心技术的开发，我觉得这一点本身是非常好的事情。这个团队，刚才介绍一下大的宏观的一些架构，我们把它跳掉。你提供可能最长期的就是可以提供（英）。我们这个团队主要做的是什么呢？做两件事情，第一要引入最最简单的一种抽象，有了抽象之后，我们要（英）来实现这个抽象，大概说两点，为什么要做这两件事情，这还是很重要的，第一点，为什么要做exrtemely呢？所有的学生都要记住这两句话，基于模块化的抽象，恐怕是解题之道，这样的话非常重要，所以要引入抽象，这是第一点，为什么要引入抽象。

第二点，为什么要引入非常有用的工具。这一点，咱们中国人老说的话，叫工欲善其事必先利其器，当你做事情的时候，你应该是要给别人猎枪，而不是猎物，因为猎物总有使用掉的一天。一开始这样可以的，但是从长远上来说我们应该提供的是猎枪，提供这样的更好的工具，有了更好的工具他们才能真正发挥SDN的优势，这是整个的出发点，为什么做这件事情。

特别宏观的说法，下面让我来具体一点，到底我们正在做哪些抽象，以及我们有哪些好的工具，希望跟大家共享。为了提到这个抽象，现在让我先说一点当前已有的抽象，这个是当前opendaylight。这个是它的核心抽象，有了这个核心抽象之后，你去问opendaylight，如果来说最核心的是什么？就是我的（英）以及我提供的工具，工具是什么呢？你有一个描述的数据，我可以自动的用一个（英）帮你生成，来解析这些数据的东西，大家来看这个数据的东西，更像猎物还是更像猎枪，恐怕更倾向于是，按整个分类来说还是在猎物的这一边来看，这是第二点大的系统，这个系统非常的好，它也有一些非常有意思的Idea。它比较有意思的一点，是（英），在昨天和今天都提到一点，（英）分为两类，一类是你要什么，所以这样，我问大家一个问题，这样来说，你要什么，和你怎么要，你要什么来说，是猎物还是猎枪？恐怕还是猎物。意思是什么呢？当前两个系统来说，总体倾向于他们提供的主要是猎物，而不是倾向于提供猎枪，如果你看整个大的架构来看是什么呢？我这两天听到很多的应用，我一直很好奇，我问你们需要几天的时间，我们需要几天，为什么这么简单的东西需要这么大的程序，为什么要这么大的工作量，这么复杂？主要一点，我们现在有了很多猎物的东西了，其实可以搜集数据。可以配置各种（英）也是猎物，右边来说你有网络的设备这很好。总体来说我们的猎枪在哪里呢？应该是（英），真正的猎枪，现在还没有比较好的猎枪，我们现在主要做的东西提供这样一个工具，来给大家，有这样的一个好处。

    当我提到这儿，让我来引入，如果我要有这个编程的最好的工具，我只要给大家提供的抽象是什么，我们团队考虑了很久很久这个问题，到底我们给用户的抽象是什么？SDN提供了一个抽象，到底是  什么？换句话来说，把这个问题深入的档次更高一些，咱们做网络的人和其他做计算机的人到底有什么区别？咱们这个行业到底特殊在哪里？想来想去，恐怕没有。我们其实其实就是计算机行业中间的一员，如果从这个角度考虑问题，我们抽象是什么呢？我们怎么样给用户最最简单的抽象呢？很简单，我们认为网络就是一个大的服务器，什么服务器呢？外部服务器，什么样的服务器都可以。这个抽象是什么呢？网络就是服务器，是外部服务器或者是whatever。这是我们的抽象，我们这么想，越简化越好，有了这样的一个抽象之后，用户变成怎么做呢？你就用（英）来写这个程序，来控制你的整个网络。

    有了这个之后，你告诉用户，从逻辑上来说，每一个请求都会发给你的控制器，你可以处理它。简单不简单？有了这个之后，这太简单了，这个控制器可以做所有的事情，可惜这个控制器有一件事情做不到，他没法做物理转移，他从一点进来，他从另外一点进去，你可以想象，从理论上来说所有的东西都是在控制器去运算，但是有一件事情他做不到，他必须把他的包从一个点走到另外一个点去，这一点必须网络上来做这事情，相当于我们物理上的限制，怎么做呢？网络控制做什么呢？这个包到底怎么从原点到他的终点去，非常简单。有了这个之后，给大家举一个简单的例子，这个就是一个程序，如果假设是这样的一个模型来说，每一个包过来都会发给控制器，这个控制器非常的简单，我这儿有一个（英），有多条链。如果是要22个端口来说，你就从最便宜的到最贵的链路上去找。把他恢复回去。这个就应该是这个样子，为什么这么多复杂的SDN，要写的那么复杂，你完全可以写成这个样子，这个是更加复杂的程序。这个程序怎么做呢？

    第一行，你要做MAC Location，我受的程序来说，应该是到什么地步呢？大一的学生刚出来就可以编程程序。第二层，可能有（英）都没关系。然后怎么走呢？让我查一个表，他在哪个位置上，把他的原地址查出来，目的地查出来（英），用一个（英）的算法，这些东西你都可以调一个库，程序就这样子。为什么大家讨论这么多的程序，咱不说是6个月，或者一年，SDN变成几周或者几天，这个程序应该是几个小时几分钟写出来的，我们可不可以做到这样一件事情，这是我们想做到的，达到的目标。当我提到这一点之后，大家来看，这样的一种编程模型，这样来控制，这样来做，他确实是非常非常的简单，非常非常灵活。你会碰到一个问题，对于你的控制器来说，会成为你的（英），他不工作。所有的包发给他，他要处理，这怎么办？这时候，咱们做网络的人，这么多年的贡献，对整个计算机行业的贡献在哪里呢？咱们其实就有一个贡献，我们学会了怎么样去做（英），所有的计算有两类表达式，一类表达式是用计算用指令，一类是存储，小孩子刚刚学算术不知道怎么办，三乘5就是3+3等于6，后来不行，太慢，怎么办？那就背99表，3乘以3等于9。咱们做的是什么？就是缓存，就是加速，就是做缓存和加速。

    那我们这个团队主要做的是什么？把缓存和加速完全自动化。这是我们这团队做的事情，非常非常简单，用户来说，你写的程序和南向接口完全没有关系，所有的缓存加速我们来做，这是我们做的事情。这个主意大概是两年，三年前提出来的，提出来之后，所有的反应，（  英），让我给大家说一点点，为什么他（英），我给大家先说我们制造的第一个工具，这个工具叫做（英），每天比如说你运行商你写了这样一个程序，这个程序随便写，写完了之后唯一的要求，你用一个库来（英）所有的（英）有了之后来说，你用那个库，一是用户方便，第二我们是缓存哪些流表，自动的，完全自动的，大家比较抽象来说，他整个流程是什么呢？一开始来了一个包，你通过一个表，查询来说，你都有哪些（英），你来了三个包，我有三个存储，把你的结果缓存起来，我建立一个东西，叫做树，有了树之后，我就可以自动的生成所有的流表数据平面，完全自动。真的可能吗？特别简单的例子，这是一个程序，中间完全和南向接口无关。你来了第一个包，来了以后，一步一步的运行，端口22，我运行我的程序，我通过你的库，我就知道什么东西，我给你存下来，我把你的接口给你存下来了，这时候我存在我的树中间了，你又来了第二个包，也很简单，第二个包运行，这样我就有了一个树，我就真的生成我的流表，怎么生成？很简单，这是我的树，怎么声称流表，所谓的南向加速都是一个一个的东西，怎么生成流表呢？我把所有的加快程序变成一个树，太简单了，每个流表说白了，不是你要做一个查询呢，不是查询一个条件吗，我就找到条件。当然有些复杂性，因为所有的，你运行的时候，你要有比较简单的一些个底下的南向接口，你中间没有逻辑的分，怎么办呢？没关系，我这儿给你加一个（英），我也可以生成，整个来说这个包怎么生成呢？一步，两步三步生成。这个可以说是一个大力气，或者说是非常好的工具。

    这是我们一年多前做出来的第一个工具，我们在过去一年，刚才不好的地方，它其实是一个（英），而且有时候有延时，现在来说，openflow1.3，1.4，你能不能自动的有工具，自动的生成所有的东西有没有这个能耐？我们有这个能耐，这是怎么做的呢？还是同样的一些想法，我们基本思路是什么呢？我们说白了，绝大部分是计算机行业出身，每一个程序，就是一个指令级每一个指令级不就是一个流表吗？一个指令级，一个指令过来，有输入，有输出，不就是流表。怎么做呢？这是GBP，大家很熟悉，opendaylight中间非常简单的一个GBP，一共有三条指令，先查原地址，再查目的地址，看你是否允许通过，允许通过的话。每一行其实就是一个流表啊。第二是列表，把这两行的结果送到下一个列表，你立马就有三个流表，所以这就是我们在过去一年做的事情，我们有这样的一个新的工具，这个工具叫（英），它可以自动的，你写成一个（英），我帮你设计你的流表的（英）是什么，我自动的帮你生成所有的流表的内容，这是我们另外最近提供的一个新的工具。总结我们最近提供了哪些新的工具？

    用户怎么写程序呢，就是刚才说到的最最抽象的，最最简单的模型，来了之后，我们有这样的一个编译工具，帮你生成流表，有了这个流表之后，你自动我们帮你把流表的内容加进去，因为底层的计算模型不完整，所以有些必须在时时来做，我们就有了第三个工具，自动的帮你加上来了，有了这个之后，所有的都（英）很多的数据，你应该怎么做呢？我们开发了一个新的工具，自动的去（英），我们都知道，可以帮你重新运行，有了这个东西。为什么网络的人要特殊化？我们完完全全就是计算机行业的一部分，我们可以完完全全的把它合在一起，最好的网络技术帮我们做东西，你可以加新的模块，可以做网络状态抽象加进去，都是模块。我们可以自动来运行，这个是另外一个新的Tools，总结一下。我们现在有了哪些更好的新的工具？和变化无关的模型，因为所谓编排，编程会变得容易多的很多。第二我们提供了这样的一个很好的工具，可以自动，你任何一个程序过来，我来给你做程序分析，相当于是一个编译体，你编译出来你的流表是什么。Runtime来帮你生成这样的东西，（英）也是一个非常好的工具。

    最后在数据增加function store。因为时间所限，所以我讲的比较快，如果大家感兴趣，我们最近录制了非常有意思的dome，编程我们非常简单，也在寻求来开发和部署我们这套系统，如果大家有兴趣可以跟我的邮件地址联系。好，我就说这么多，谢谢大家！