下一代設備管理系統(tǒng)：靠譜的SDN與不靠譜的OpenFlow

申請免費試用、咨詢電話：400-8352-114

SDN和OpenFlow是兩件事。SDN(Software Defined Network，軟件定義網絡)具備靈活的集中控制和云化的應用感知能力，是靠譜的下一代IP設備管理系統(tǒng)架構設計思路;而Openflow因管理顆粒度不完整和架構缺乏設備管理軟件網設計，算得上是一種不靠譜的協(xié)議。   SDN是下一代IP設備管理系統(tǒng)架構設計的代表，這種思路強調拆分控制層面與轉發(fā)層面，用“流交換”替換 “包轉換”，用“集中管理”取代單獨配置。OpenFlow則是實現這種思路時，用網絡集中管理平臺的流表(Flow Table，更通用的詞是NIB，即Network Information Base)取代網絡設備路由表(RIB，Routing Information Base)的協(xié)議。   學術界當初因OpenFlow提出了SDN，基于可以理解的動機，這兩個概念被有意地模糊。但事實上，從理論體系的完善性和具體實踐看，這兩者有著巨大的區(qū)別。   為什么說SDN靠譜呢?   我們先看網絡的現狀。信息如同資金，要有流動性才能發(fā)揮價值。于是，隨著設備管理系統(tǒng)的重要性提升和體量增長，網絡作為信息流動的平臺，其規(guī)模越來越大。伴隨著規(guī)模的擴張，用戶發(fā)現了兩個現象。一是，其平均端口建設成本和管理成本不但沒有按規(guī)模遞減，反而更貴了;二是，不同應用對網絡的要求很不一樣，既有IP網絡根本無法實現針對性的管理。   第一個現象產生了集中控制的需求;第二個現象則是要求網絡能夠實現應用感知。SDN初始的架構設計，以及經谷歌、Facebook等公司的實踐改進，恰好能夠實現靈活的集中控制和云化的應用感知。SDN的靈活性體現在，它提供了集中控制的NIB表、將 NIB打包成服務的API，再將API設備管理軟件策略邏輯化的控制引擎。建表的目前主要還是OpenFlow，打包API的包括Onix，控制引擎包括 Ethane和Google使用FML(Flow-based Management Language)自建的安全平臺等。這幾種技術和軟件配合，可完整實現以“流”的方式管理流量。而SDN云化的應用感知不僅體現在NIB表可以做到 4～7層，更重要的是，可以在控制引擎中直接輸入應用狀態(tài)控制策略。例如，當應用在不同數據中心漂移時，其包括IP地址在內的網絡屬性也可以跟著移動。   下面，談談為何Openflow不靠譜。   管理顆粒度不完整是OpenFlow面臨的第一大問題。OpenFlow形成流表的源數據來源只是 TCAM(Ternary Content Addressable Memory，即三態(tài)內容可尋址存儲器)。而為實現管理目標，既有網絡設備還有大量其他技術方式。例如，對MAC地址的過濾是通過端口ASIC芯片直接完成的;SNMP Community管理是通過CPU實現的;線速交換控制是通過FPGA(Field Programmable Gate Array，即現場可編程門陣列)實現的。管理不完整還意味著不同管理機制間無法協(xié)調，這實際讓Openflow完全不可用。而基于TCAM所導致的另一問題是網絡規(guī)模不可能太大。因為，畢竟廠商提供TCAM的初衷只是針對一臺設備，而非整個網絡。   第二個問題是架構缺陷，即缺乏設備管理軟件網的設計。所謂設備管理軟件網，就是設備管理系統(tǒng)平臺為了完成與網絡設備通訊自身需要建設一張管理網。這張設備管理軟件網，如何跟業(yè)務網(也就是跑其他應用的網絡)分開，是帶外還是帶內，是靜態(tài)協(xié)議還是動態(tài)協(xié)議，OpenFlow的架構中沒有設計。沒有設備管理軟件網的架構設計，OpenFlow各種上行和下行管理報文在規(guī)?；渴鸬膱鼍跋?，一定會出現問題。集中控制本身就意味把雞蛋放在一個籃子里。如果無法保證籃子的可靠性，任何設計都是“對策比問題更糟糕”。   因此，這就不難解釋互聯(lián)網界對這兩者的態(tài)度了。比如，谷歌在ONF 2012(Open Networking Foundation，開放網絡基金會)上，熱情洋溢地將提高自身廣域網100%利用率的功勞歸于SDN，而對OpenFlow謹慎地使用了 “Infancy”(嬰兒期)的詞匯。同時，谷歌還在公開場合將OpenFlow形容為“Improvise”(湊合)。   相比谷歌這樣的互聯(lián)網大佬，廠商界則有更強勁的理由追捧SDN和抨擊Openflow。比如，思科目前的官方態(tài)度是“看好SDN，但不表示看好OpenFlow”。SDN是由學術界發(fā)起的，大勢已成，廠商們只能跟牌;同時，順勢而為還能省下大筆教育客戶的成本。而前文分析到OpenFlow的管理顆粒度不完整這一缺陷，廠商實際可以從根本上解決。解決方法也很簡單，就是直接修改網絡操作系統(tǒng)，讓 Openflow的管理數據來源從TCAM延伸到ASIC、CPU、FPGA。甚至于說，廠商可以將原操作系統(tǒng) API化，讓集中控制引擎直接調用操作系統(tǒng)，實現更為精細的控制。   近十幾年來，除端口速率、每端口成本、每設備端口密度等偏向制造能力驅動的創(chuàng)新外，IP網絡業(yè)已沉靜太久，而SDN是最佳攪局者。這次，會真的不同。本文來自互聯(lián)網，僅供參考