軟件定義網(wǎng)絡(SDN)的殺手級應用是什么？

由于SDN(軟件定義網(wǎng)絡)能夠分離物理基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡控制，因此OpenFlow和SDN被認為是網(wǎng)絡領(lǐng)域中的下一個大事件。它們已經(jīng)成為了谷歌、Facebook和雅虎等云服務提供商和大型網(wǎng)絡公司進行簡易或自動化網(wǎng)絡配置與重新配置的一種方式，用戶不再需要手動操作網(wǎng)絡中的任何開關(guān)或路由器即可快速添加更多功能。

這類公司能夠使用OpenFlow和SDN進行路由重定向，負載均衡，提供峰值需求的帶寬，執(zhí)行擴展和隔離不同數(shù)據(jù)中心或云租戶網(wǎng)絡的策略，將付費用戶與內(nèi)容和服務相連接。

由于OpenFlow和SDN能夠從具體廠商的硬件和軟件指令中提取網(wǎng)絡配置和擴展性，將思科交換機變?yōu)榫W(wǎng)絡中一種普通的設(shè)備，避免客戶被廠商“鎖定”，因此它們還被稱為“思科殺手”。不過，思科已經(jīng)在近期宣布其Cisco ONE架構(gòu)和onePK軟件開發(fā)套件具有可編程創(chuàng)新。同時，思科子公司Insieme Networks也已經(jīng)為思科建立了可編程交換機生產(chǎn)線。

OpenFlow/SDN/網(wǎng)絡虛擬化領(lǐng)域內(nèi)的廠商指出，實際上，思科已經(jīng)開發(fā)出了多款相關(guān)產(chǎn)品。

Big Switch Networks聯(lián)合創(chuàng)始人 Kyle Forster稱：“我們的重點在企業(yè)市場。”該公司為一家SDN的OpenFlow控制器制造商。他稱，大型的金融與技術(shù)公司已經(jīng)開始嘗試OpenFlow。

他們用OpenFlow和SDN進行針對私有云的網(wǎng)絡虛擬化，以突破虛擬LAN的數(shù)量限制，其最高可支持4,096個。一旦這些私有云被部署，企業(yè)將為OpenFlow和SDN尋求更多的關(guān)鍵業(yè)務應用，如數(shù)據(jù)中心互連，災難恢復和精細的安全策略。

“這些都是私有云2.0應用的需求。在網(wǎng)絡方面，實際上這個地方就是虛擬局域網(wǎng)(VLAN)架構(gòu)已經(jīng)開始取得突破的地方。”Forster稱。

Forster稱，即便在企業(yè)部署私有云之前、數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡虛擬化已經(jīng)是OpenFlow和SDN的囊中之物。服務器虛擬化已經(jīng)達到了8至30個機架，每個機架上擁有200至2000個虛擬機的水平，已經(jīng)突破了虛擬局域網(wǎng)的數(shù)量限制，為SDN創(chuàng)造了機會。

網(wǎng)絡虛擬化創(chuàng)業(yè)公司Nicira的聯(lián)合創(chuàng)建人兼首席技術(shù)官 Martin Casado稱，OpenFlow和SDN本身并不能算是網(wǎng)絡虛擬化，它們是促進網(wǎng)絡虛擬化的網(wǎng)絡構(gòu)建工具，是一個真正建立在SDN基礎(chǔ)之上的解決方案。

Casado還是OpenFlow協(xié)議與API的主要開發(fā)者。

Casado稱： “企業(yè)使用案例鼓勵我們所做的工作成為OpenFlow，并加入到這場SDN潮流之中。在工商企業(yè)中，他們長期關(guān)注安全性、隔離性和服務介入性。你需要通過簡化的操作和服務介入性創(chuàng)建一個同時兼具安全性與隔離性的企業(yè)網(wǎng)絡。”

Casado相信網(wǎng)絡虛擬化將把這些特點帶到企業(yè)網(wǎng)絡中。但是這些虛擬化網(wǎng)絡是否使用OpenFlow和SDN與用戶無關(guān)。

Casado 稱：“傳統(tǒng)上，OpenFlow并不進行網(wǎng)絡虛擬化。OpenFlow所做的一切是允許你控制交換機，允許你在交換機上運行不同的應用。但是它們并不提供創(chuàng)建一個具有獨立拓撲并支持L2和L3層的虛擬化網(wǎng)絡的能力。我不認為會有OpenFlow解決方案具備這一功能。”

他指出：“SDN只是一個工具集。網(wǎng)絡虛擬化是一個目前的解決方案。它是一款你正在銷售的產(chǎn)品，解決了這些問題中的一部分問題。它將安全策略從物理拓撲中分離，并且本身就支持移動性。此外，其還允許動態(tài)服務干涉，原生支持隔離功能。你是否通過SDN進行網(wǎng)絡虛擬化并不是強制性的。你當然可以不使用SDN做這一工作。我只是想知道你是否在你需要的擴展中獲得了所需要的保證。我感覺，不使用SDN，你就無法進行有保證的大規(guī)模虛擬化。但是將改變企業(yè)運營模式的解決方案將是虛擬化。”

惠普認同Nicira觀點，即OpenFlow和SDN只是實現(xiàn)可編程真正價值的工具，而真正實現(xiàn)可編程真正價值的是網(wǎng)絡虛擬化等應用和不同使用案例的精細化策略，如管理企業(yè)中的自帶設(shè)備(BYOD)。為了讓企業(yè)通過Big Switch、NEC和 NTT等廠商的控制器，以及NoX、Beacon、Floodlight和Trema等廠商的開源控制器實現(xiàn)互操作性，惠普在今年早些時候推出了16個支持OpenFlow功能的交換機，

惠普還在今年五月份的Interop大會上展示了其虛擬應用網(wǎng)絡(Virtual Application Network)的編配功能。

惠普網(wǎng)絡的首席技術(shù)官Saar Gillai 稱：“SDN是一種能力，然后是能夠在其頂層運行的網(wǎng)絡應用：網(wǎng)絡虛擬、BYOD策略，或是人們實際使用的東西。在網(wǎng)絡虛擬化中，SDN能夠幫助你做一些覆蓋式隧道的工作，但是要實現(xiàn)這種功能還需要你自己做一些其它的事情。SDN是一種能夠提供一些獨特應用的技術(shù)，但是其本身只是一種技術(shù)而已。”

OpenFlow和SDN企業(yè)云交換機生產(chǎn)商Vello Systems 公司的首席執(zhí)行官Karl May 稱，OpenFlow和SDN的真正價值源自其能力。網(wǎng)絡虛擬化允許企業(yè)與多個機構(gòu)的不同需要分享通用物理基礎(chǔ)設(shè)施。

通過SDN，客戶將創(chuàng)建一個抽象物理基礎(chǔ)設(shè)施以通過其將產(chǎn)品和測試網(wǎng)絡整合在一起。

May稱：“在人們談論SDN時，其價值被嚴重低估。抽象物理基礎(chǔ)設(shè)施是SDN架構(gòu)中非常有價值的組成部分。”

May 稱，OpenFlow和SDN的可編程性讓應用能夠定義網(wǎng)絡行為，為它們提供一個關(guān)鍵性性能。這一特點吸引了那些對高性能計算或大數(shù)據(jù)有需求的企業(yè)用戶。

“他們在咨詢時最先問的是‘告訴我我如何為我的應用定制你們的產(chǎn)品。’當我在對網(wǎng)絡進行調(diào)整或是升級防火墻時，我只有非常有限的能力進行定制——這迫使我操控300、400、500或是1000臺交換機。SDN提供的這些操作性便利已經(jīng)成為了企業(yè)利潤增長的重要推動力量。”他稱。

這些操作性便利在很大程度上來自自動化，這是SDN的另一個關(guān)鍵優(yōu)勢。企業(yè)IT員工常常會受到資源、時間、能力和資金等因素的制約。NEC 美國IT平臺集團業(yè)務開發(fā)主管Don Clark 稱，OpenFlow和SDN的可編程性幫助實現(xiàn)程序自動化，讓其適應這些制約因素。

NEC的ProgrammableFlow交換機產(chǎn)品線正是以O(shè)penFlow為基礎(chǔ)研發(fā)的。

Clark稱：“網(wǎng)絡和IT員工正不得不以更少的資源做更多的事情。尤其是隨著云服務的普及，傳統(tǒng)模式中的網(wǎng)絡員工不得不承擔更多的服務需求。因此企業(yè)正在試圖將部分目前需要手工配置的東西實現(xiàn)自動化。”

“自動化帶來的好處是不必在內(nèi)部開發(fā)這些應用。在平衡數(shù)據(jù)中心的工作負載方面，如今許多配置工作已經(jīng)精確到單個的交換機上。提供一個允許進行動態(tài)設(shè)置的自動化解決方案將讓(企業(yè)IT)員工從繁重的手動配置中解放出來，讓他們做更多的策略性工作。”

十年前流行的虛擬局域網(wǎng)(VLAN)能夠不應該虛擬化、自動化、分離、隔離共享基礎(chǔ)設(shè)施上的應用和信息嗎?是的，應該如此，但是這一技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)陳舊了，其局限性正在日益突顯。

惠普的Gillai 稱：“虛擬局域網(wǎng)配置起來很困難，并且有許多限制。我們已經(jīng)開始討論下一代的全虛擬化網(wǎng)絡，其可以針對特殊的應用或使用案例進行覆蓋或分割。每個應用或使用的感覺都像是在自己的網(wǎng)絡中一樣。其簡化的網(wǎng)絡管理與資源分配。我們現(xiàn)在管理的是資源池，而不是單個路由器和交換機。”

Nicira的Casado稱：“虛擬局域網(wǎng)還處于一個很低的水平上。即便你將虛擬局域網(wǎng)作為一個低層次的機制，你仍然需要有人去進行升級和配置。由于你不得不親自處理每件事情，因此你不會進行擴展，你也無法越過L3層的邊界。”

虛擬可擴展局域網(wǎng)(VXLAN)和網(wǎng)絡虛擬化隧道封裝技術(shù)(NVGRE)等新技術(shù)打算虛擬化網(wǎng)絡和擴展虛擬局域網(wǎng)。思科、VMware和Arista是VXLAN的聯(lián)合制定者，而微軟、戴爾和英特爾則支持NVGRE

支持者表示，VXLAN 和 NVGRE是用于將虛擬化覆蓋至現(xiàn)有網(wǎng)絡基礎(chǔ)設(shè)施的封裝與隧道設(shè)計。VXLAN、基于服務器的虛擬化交換與虛擬化3-7層服務，如防火墻、負載平衡、NAT和電子郵件網(wǎng)關(guān)都是VMware的SDN策略的基礎(chǔ)。

VMware 云網(wǎng)絡與安全副總裁兼首席技術(shù)官Allwyn Sequeira稱：“與其等待SDN/OpenFlow世界開始向我們長期合作的企業(yè)滲透，不如我們立即虛擬化網(wǎng)絡。這是我們啟動vSwitches、虛擬分布式交換機和VXLAN的原因。它能夠解決許多問題，并且擁有大量軟件定義網(wǎng)絡的組件：你有控制器——我們有我們的vCloud Director、vCloud 網(wǎng)絡與安全服務，我們將VXLAN映射到各類現(xiàn)有網(wǎng)絡中，這一技術(shù)是不會過時的。它們還能夠映射OpenFlow。”

Sequeira 稱：“這里，我們不再需要規(guī)劃一攬子方案以盡可能的確保我們提供了不同的租戶空間，他們自己的虛擬線路。關(guān)于VXLAN的一件事是：要內(nèi)置有租戶ID概念，這樣一來你能夠讓不同的租戶在網(wǎng)絡上擁有他們自己的名稱空間。”

Sequeira稱 VMware的vShield Edge處理了更高等級的虛擬化服務。

不過，NEC和Nicira認為VXLAN 和 NVGRE無法解決網(wǎng)絡虛擬化問題。

NEC的Clark 稱：“VXLAN 和 NVGRE只是OpenFlow的補充。他們提供了地址虛擬化，而不是網(wǎng)絡虛擬化。尤其對于大規(guī)模部署來說，在網(wǎng)絡中進行控制仍然需要，以輔助解決VLAN枯竭問題。”

Clark稱NEC很快將展示公司ProgrammableFlow交換機與采用NVGRE技術(shù)的微軟Windows Server 2012之間的互操作性，以顯示這兩種技術(shù)之間的互補性。

Nicira的 Casado稱NVGRE 和 VXLAN并不一直是手上的任務。

“它們只是一種讓數(shù)據(jù)包穿越網(wǎng)絡的隧道協(xié)議。我們并不在意你使用哪種隧道協(xié)議。盡管還沒有人問起這一問題，但是如果有人問起我們來，我們將表示我們非常高興支持NVGRE 和 VXLAN。”

他稱，在數(shù)據(jù)方面，NVGRE 和 VXLAN的速度太慢。在網(wǎng)絡接口卡方面，它們不支持硬件加速。

Casado稱：“在將VLAN向L3擴展過程中，這是第一個切入口。它們依賴于現(xiàn)有的但并不是被廣泛部署的控制機制。它們不提供我們所想像的那種徹底的網(wǎng)絡虛擬化。你不能創(chuàng)建一個帶有10,000節(jié)點的VXLAN。你不能隨意地支持服務。它們沒有用于安全、策略的模式。”

VMware的 Sequeira稱，他認為VXLAN將成為了一種硬件輔助技術(shù)，徹底打消人們對實際物理基礎(chǔ)設(shè)施的疑慮。

與此同時，企業(yè)希望能夠定制他們的網(wǎng)絡，并讓它們進行適應需求。他們發(fā)現(xiàn)一些棘手的事情都是與封閉的腳本和特定廠商的配置與擴展性有關(guān)。

惠普的Gillai 稱：“大型企業(yè)都在尋求回到標準軌道上的方法，而不是被捆綁到封閉的系統(tǒng)上。因為需要對自己的系統(tǒng)進行精細化管理，因此他們創(chuàng)建了一個完整的腳本系統(tǒng)，并與SDN一起提供。這樣你就能夠以更為高雅的方式工作。”

不過，其出現(xiàn)的時間不會太早。IDC認為OpenFlow硬件、軟件和服務到2016年將擁有20億美元的市場份額，而目前的市場份額幾乎微不足道。，

Big Switch目前正處于中間水平。在今年第一季度，其出貨量為OpenFlow控制器的8倍，這與去年第四季度的出貨量相當。去年，在OpenFlow和SDN的討論內(nèi)容中，只有不過10%部分被用于測試，今年這一比例已經(jīng)達到了70%。

Big Switch的Forster稱： “對于在業(yè)務中進行這種等級的調(diào)整來說，我們的人手是不足的。然而在一月份這一市場已經(jīng)徹底向我們開放。這真的是天壤之別。”

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