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之后1年的時間，其實也就是業(yè)界各類開源SDN解決方案陸續(xù)出現的階段，OpenContrail、Calico、OpenDayLight、ONOS、Midonet、OVN、Neutron DVR、Dragonflow等。之后我的更多的精力就放在了真正能處理生產環(huán)境問題的SDN解決方案上。

當時，OpenContrail的橫空出世，確實是SDN業(yè)界的一顆重磅炸彈。記得該項目剛開源，就開始評估和測試。OpenContrail確實是一個非常專業(yè)的SDN解決方案，其架構并無SPOF，用MPLS VPN實現了隔離，包括在那個時候率先設計并實現了基于Policy的服務鏈定義，非常值得學習。不過最終還是放棄跟進，原因如下：

（1）其軟件框架純粹是Juniper設計并實現了，沒有任何指導開發(fā)的文檔（門檻確實較高）。

（2）其轉發(fā)面模塊vRouter是Juniper設計并實現的Linux內核模塊，雖然只是簡單的查詢和轉發(fā)數據包，但當時在Mailing List上也有公司測試出有crash的現象。當時我特地發(fā)消息給社區(qū)，建議社區(qū)盡量把內核態(tài)模塊提交給Linux Upstream，保證代碼質量。畢竟datapath crash的后果可想而知，沒有穩(wěn)定性，談何性能。

（3）開源社區(qū)并不開放，這個是大多廠商主導的開源社區(qū)的通病。

（4）畢竟在創(chuàng)業(yè)公司，很難依靠個人之力去維護一套龐大的沒有文檔的開源系統(tǒng)。

（5）聽說當時國內Juniper并無對應的技術支持團隊，就算企業(yè)愿意購買商業(yè)版本，也需國外遠程支持，說明Juniper并沒有很好去建設針對企業(yè)的服務體系，連企業(yè)級支持都沒，風險挺大。

這些都是很早之前的評估了，之后OpenContrail這個產品發(fā)展越來越好，包括也看到其和Mirantis合作落地了一些項目，不過還都是以Contrail商業(yè)版本為主。

這個開源項目是比較有趣的針對Neutron SDN的方案，當時投入了一些精力在其開源代碼上，受到了很大的啟發(fā)。Calico設計的思路其實非常簡單直白，它在每臺計算節(jié)點上安裝了一個BGP Speaker，通過軟件實現了Virtualized L3 Fabric。然后在架構上又引入了BGP Reflector解決full mesh的問題。雖然API是用的Neutron，但是大多Neutron extension都沒有實現，也不好實現，它是Flat Network的解決方案，當前還不支持Overlapping-IP，最多實現個安全組、但是完美支持了IPv6，其架構和Nova-network multihost模式更為接近，而且由于其控制平面基于BGP，計算開銷小并且運行可靠，運維成本低，所以在我眼里，他是Neutron版本的L3-based multihost模式。這個項目設計更多是考慮數據中心網絡架構，把Neutron的虛擬網絡與現實世界的DCN實現了整合，是大規(guī)模企業(yè)級私有云的一個可靠的解決方案。

OpenDayLight是一直在跟蹤的項目，它是基于動態(tài)模塊系統(tǒng)構建的插件式網絡操作系統(tǒng)（SDN-OS），是我見過的功能最為強大的SDN平臺（沒有之一）。從架構角度，它是純粹地利用了Java OSGI框架實現了一個動態(tài)模塊系統(tǒng)，各個網絡服務模塊（無論是南向plugin還是北向plugin）都可以進行熱部署，這對于生產環(huán)境運維是極大的幫助，因為整個OSGI框架不變的基礎上，每個網絡服務都能做到獨立升級和修改，并且動態(tài)生效，不影響平臺穩(wěn)定性。而且它設計并實現了南北向交互的服務抽象層（AD-SAL和MD-SAL），大大方便了定制開發(fā)。唯一的問題在于AD-SAL和MD-SAL本身，OpenDayLight項目最早是實現了AD-SAL，其很多成熟的模塊都是基于AD-SAL開發(fā)的，但是之后，發(fā)現設計的AD-SAL存在擴展性和代碼重用的問題，就重新借助Yang模型設計了MD-SAL，然后希望逐步把AD-SAL實現的模塊重寫變成MD-SAL的，費時費力，當前應該還是存在兩個不同的SAL框架，建議新的插件都以MD-SAL為主開發(fā)。OpenDayLight還初步實現了集群功能，基于Akka框架實現集群，并且也設計了支持分布式內存數據庫，但是其擴展性我沒有評估過，不妄下判斷。從社區(qū)發(fā)展角度講，其代碼核心是Cisco實現的，之前確實擔心Cisco獨裁，但是目前整個項目全部由獨立的基金會操控，包括代碼貢獻上，Ericsson、Intel、Brocade、Huawei、ETRI等公司和組織都在持續(xù)貢獻，而且該開源項目已經納入了Linux基金會的合作項目。從功能實現的角度講，OpenDayLight是我用過的第一個純粹的網絡操作系統(tǒng)，兼容并包各類網絡技術，包括OpenFlow1.0和1.3、OVSDB、BGP、LISP、Netconf、PCEP、SNMP、OpenDove等，可以做到統(tǒng)管整個DCN（數據中心網絡基礎架構），從上層服務上，提供了包括虛擬多租戶、服務鏈、有線電纜通信服務（DOCSIS）、OpenStack Neutron服務接口等模塊。與OpenStack的對接僅僅是其眾多應用中的一個，相信其在數據中心網絡領域、NFV領域，乃至三網融合領域，都會取得良好的發(fā)展。

最新版本是Lithium，在這個版本中，第一次看到了完整的使用文檔和開發(fā)文檔，這也是我評價一個開源項目是否值得跟進的一個重要指標（本人痛恨開源社區(qū)耍流氓）。目前其案例更多來自DCN領域，包括華為和Brocade都有基于OpenDayLight的數據中心解決方案產品對外在銷售，而騰訊的數據中心網絡優(yōu)化，也在使用OpenDayLight，說明其生產化已經成為可能，但從我的角度講，確實需要一個專業(yè)的網絡技術團隊作為服務支撐才行。OpenDayLight生產環(huán)境運維，以及基于OSGI模型的二次研發(fā)，都是需要投入一定的成本的。 當前OpenDayLight與OpenStack的整合，也在按部就班的進行，并且完全跟隨著OpenStack社區(qū)的研發(fā)腳步，完整提供了ML2 Plugin和一部分Service Plugin。話說，Neutron 前PTL Kile就是OpenDayLight粉，并且在多個公共場合極力推廣整合解決方案。

ONOS是另一個龐大的開源網絡操作系統(tǒng)，它的設計的目標和實現的功能幾乎和OpenDayLight完全相同，得到了ONF組織的大力支持（OpenFlow標準制定者），是OpenDayLight唯一的市場競爭對手（目前兩個項目都在試探性地開展技術合作，競合關系值得期待）。其發(fā)展滯后于OpenDayLight，代碼主要由Huawei、ETRI、 ON.Lab等公司和組織參與貢獻，公司數目和質量還不及OpenDayLight（Huawei在開源道路上戰(zhàn)略很明確，使用人海戰(zhàn)術不放過任何一個可能的發(fā)展方向）。它的技術架構都和OpenDayLight類似，也是通過Yang模型定義其抽象層對象，集群實現的發(fā)展從使用Zookeeper、 Hazelcast到最后聽說選擇了Raft，由于我沒有嘗試使用過和分析過該系統(tǒng)源碼，對其技術不妄下判斷，但是從其對OpenStack的支持力度上看，還只是Demo階段，似乎Plugin也沒有完善，希望能盡快看到整合方案，并且從其官網的宣傳上看，落地的生產項目也幾乎沒有。

Midonet是去年下半年開源的企業(yè)級OpenStack SDN解決方案，也是我介紹的主流方案中唯一一個全球范圍內認可的企業(yè)級解決方案，畢竟這個是人家Midokura公司賣了2年的產品，非常成熟，提供了完整的OpenStack網絡解決方案。從架構上講，第一次將分布式SDN控制器的概念落地，使用了Zookeeper和Cassandra作為持久化存儲方案（網絡拓撲數據庫），其控制器分布在每一臺計算節(jié)點上，實現了一個純分布式的控制平面，管理接口通過Restful HTTP Server實現，數據平面利用了Openvswitch datapath，通過分布式路由實現東西向的流量調度，通過BGP發(fā)布外網網段，是一個沒有SPOF的解決方案，更加精妙的是，其流表的下發(fā)完全使用Proactive模型，其安全組和防火墻是基于Ingress Filtering的設計方案，大大降低了數據網絡的無效流量，其還存在一個簡單的防DDoS模塊；另外它實現了Virtual Single Hop，虛擬網絡內任意兩點間均只存在單跳。所以從架構、性能、穩(wěn)定性上，Midonet都是最適合大規(guī)模生產環(huán)境使用的SDN解決方案，并且已經得到了OpenStack業(yè)界權威RedHat和Mirantis的認證支持。但是，它也不是完美的。第一，和OpenDayLight/ONOS不同，Midonet僅支持OpenStack和VMware，無法脫離OpenStack和vSphere單獨使用；第二，其雖然開源，但是從governance model看，完全是掌握在Midokura公司手里，并且沒有指導開發(fā)的技術文檔（其在Github上的開發(fā)文檔都是完全落后于其當前代碼設計的，我在閱讀源碼過程中發(fā)現大量無效內容，讓我莫名走了很多的彎路）；第三，它的技術堆棧主體是基于JVM的Scala語言，任務管理框架基于Akka，在云計算技術中比較冷門，一般需要較長的學習周期才能適應這門函數式編程語言及其框架。 當然，我和Midonet的核心開發(fā)人員以及社區(qū)管理員都進行過多次面談和電話交流，他們承諾會盡自己努力構建一個完善的開源生態(tài)，希望他們能越走越開放。

OVN這個項目之所以會拋出，就是因為發(fā)現Neutron并不適合于作為完整的SDN控制器使用，僅適合作為整個虛擬網絡層的北向應用（定義API接口）。 （就如我之前說的，專業(yè)的系統(tǒng)讓專業(yè)的人去開發(fā)，OpenStack社區(qū)做好應用層和生態(tài)的管理就行了）。最終，因為OVS在那個時候就已經成為de facto，具有一定的話語權，所以這個社區(qū)也就承擔了為OpenStack設計并實現一套能大規(guī)模生產化使用的網絡系統(tǒng)的任務。從技術架構講，這個項目最初的設計就是參考了Midonet（當時Midonet已經得到了大家的注意），但是由于OVS社區(qū)是基于C stack的，所以架構雖然類似，但卻更多利用了已有的OVS代碼進行改造，比如它的數據持久化方案，完全借助其已經在使用的OVSDB-server作為全局的網絡拓撲數據庫和本地狀態(tài)存儲；部署架構上，每臺計算節(jié)點上都部署了ovn-controller作為本地SDN控制進程負責OpenFlow和OVSDB的通信。從產品成熟度來講，畢竟這個是一個全新剛起步的方案，當前還僅僅實現了和Neutron ML2的對接，依照它的Roadmap，明年初就可以完善對接到Neutron ML2 Plugin+Service Plugins，并且實現分布式路由；另一個方面，OVSDB-server是一個不支持HA、Cluster的單點NoSQL數據存儲系統(tǒng)，所以除非OVN引入更可靠的分布式系統(tǒng)，比如Zookeeper、Cassandra、Raft，否則肯定無法生產環(huán)境使用。還是希望OpenStack東京峰會能有更多利好的消息，以及待到明年開始具體進行測試評估工作。然后從社區(qū)角度講，畢竟和OVS同源，所以確實是一個值得期待和信任的方案，但是由于其設計初就綁定了OpenStack，所以和Midonet類似，無法擴展到非CMS（云管理系統(tǒng)）的應用場景。另外，這個項目的核心推動者之一，還是Neutron 前PTL Kile，看來他對Neutron當前實現怨念很深啊。

這兩個項目是當前Neutron社區(qū)設計并實現的分布式路由解決方案，專門解決東西向流量的問題。

（1）DVR

這個是Neutron最初的分布式路由方案，由HP主導，將L3-agent管理的網絡拓撲分布到所有的計算節(jié)點上，看似很牛，實則純粹就是個玩具。為什么那么說？因為首先，它的設計并沒有創(chuàng)新，而是將整個L3的控制和轉發(fā)面復制到了所有的計算節(jié)點，確實開發(fā)省心省力，并且設計之初就沒有考慮其他高級網絡服務對L3Router的依賴，導致兼容性問題；其次，運維復雜度上升不止一個數量級， 針對虛擬路由器所定義的本地狀態(tài)（tap, veth peer, router namespace, flow table等等）原本僅分布在某幾臺網絡節(jié)點（L3-agent）上，現在卻分布在所有的計算節(jié)點上，看似沒有了SPOF，但運維難度并沒有降低；然后也是最讓人郁悶的是，整個BP的推動到代碼的編寫充斥著不確定性，一方面代碼的實現并不優(yōu)雅，實現過程中都是硬生生地嵌入Neutron已有的代碼中，之后再發(fā)現問題，提交大量的重構去滿足DVR的落地；該功能的代碼寫完提交給社區(qū)進行測試后，才發(fā)現原來和社區(qū)已經存在的L3 HA、甚至與存在了1年多的L2pop均有兼容性問題；單元測試和功能測試用例極其不完善；每個Release都曝出各種High Level的Bugs，據統(tǒng)計大于30+，所以就如我之前說的，給HP和Review BP的人狠狠點贊，各種刷Commits和Reviews的機會啊。最后從SDN技術發(fā)展的角度上說，DVR的推動是Neutron SDN的退步，它雖然解決了東西向流量集中路由的問題，但是在 packet tracing沒有可靠工具的前提下，不僅其增加了datapath的復雜度，間接導致增加了運維的復雜度，提高了企業(yè)網絡運維的隱形成本，與利用SDN技術降低OpEx的初衷相反。

（2）Dragonflow

這個是Neutron社區(qū)之后推動的第二個分布式路由方案，完全由Huawei主導，OpenFlow Reactive的設計思路，利用純流表實現的分布式路由，設計比DVR優(yōu)雅太多，我也沒有時間去做測試評估，但是從設計文檔看，確實非常清晰，但由于一方面該項目參與的開發(fā)者并不多，另一方面項目起步也比較晚、到目前社區(qū)CI系統(tǒng)還沒能支持該項目的集成測試，所以當前是否能直接上生產，我持保留意見，反正東京峰會快要舉行了，在峰會上應該會有一些確定的結論。最后要說明Dragonflow只是替代L3-agent的方案，包括與FWaaS、VPNaaS的兼容性問題，更重要是首包上送的性能，還有待生產環(huán)境去考證。所以，和DVR一樣，它的應用范圍實在有限，不是一個完整的SDN解決方案。

8. 本文純屬個人觀點，請自由拍磚，但本人僅關注在文章中技術層面存在嚴重失誤的拍磚。

馬力，海云捷迅（AWcloud）架構師，關注領域：大規(guī)模云計算架構、數據中心基礎架構、SDN、OpenStack，Email：[email protected]