摘要:在軟件定義的網絡,控制器無疑是網絡架構的焦點,其在應用程序之間,促成了網絡和網絡設備本身的需求。對于網絡專業人士而言,集中的控制器發揮了控制面板的作用,其中分布式路由協議如BGP和OSPF等都是基于傳統的。
我們仍然處在SDN部署應用的早期,市場上尚有大量的競爭者,僅有少數供應商占據了市場主導優勢地位,這樣就有大量的控制器產品可供企業用戶選擇。當前市場上的SDN控制器大致可以分為以下幾個類別。
·學術項目。
·行業支持的開源項目。
·垂直企業的特殊產品。
事實上,一些剛剛開始部署SDN的企業新手或許會被市場上如此眾多的選擇弄的暈頭轉向。
然而,經過進一步的審視和調研,我們可以發現,在SDN控制器市場有一個越來越明顯的整合的趨勢。雖然仍有許多控制器在發揮著作用,但這一市場已經緩慢且肯定的看到了2大關鍵的號召力,包括在開源領域:一個是Linux基金會的OpenDaylight項目。另一方面是ON.Lab實驗室的開放網絡操作系統。
這種整合是SDN領域邁出的重要一步:
· 企業已經被市場上多種多樣讓人眼花繚亂的控制器阻礙了其部署SDN的步伐。因而在SDN部署的早期是很難把賭注押在一個SDN控制器上的,尤其是當試圖圍繞著平臺建立一款新的操作策略時。而整合則意味著他們可以根據自己企業的狀況做出選擇。
· 供應商們感興趣的互操作性也受到了有太多的控制器來抗衡的影響。但是,隨著ODL和ONOS日漸獲得廣泛的認可,供應商可以基于一個很小的風險建立一款控制器。
· 一些SDN應用程序開發商一直處在“守株待兔”的模式,就是因為其需要花費大量的時間和資金來支持各種控制器平臺上的同一款應用程序。而隨著越來越看重ODL和ONOS,應用程序開發商可以為這些平臺發布產品了,并清楚的知道這些產品將跨大部分的用戶群工作。
這并沒有對許多學術SDN控制器項目所作出的重要貢獻有任何削減。這些方面的努力作為概念證明或嘗試新的想法仍然有用。但他們對于設計用于規模化工作或一家企業用戶或服務提供商可能會遇到的處理每一個SDN用例并不一定是必需的。
此外,由一家供應商為其自己的系統工作所設計的垂直集成整合控制器——特定堆棧的一部分,旨在使其能夠在一個統一的產品系列中工作。這些供應商特定的控制器不可能永遠消失,因為他們可能永遠是某些供應商提供的產品的不可或缺的一部分。
而這并不是一件壞事。在客戶網絡有超過一個以上的控制器的空間,具體取決于正在解決的問題和所用的產品。然而,有趣的是部分的整合運動則是來自供應商。其中一些是立足于開源項目的控制器,OpenDaylight尤其如此。
讓我們來簡單了解一下市場上的兩款SDN控制器吧。
1. OpenDaylight (ODL)
OpenDaylight項目是2013年由一些供應商組合所共同發起的一個項目,旨在創建一個模塊化的SDN控制器。該項目是真正開源的,任何愿意貢獻有用的代碼、文檔或想法的人都是歡迎的,參與者們在這一過程中使用IRC論壇,公開會議、維基百科等方式推動項目的研發。
ODL在早期獲得了大量的成功,越來越多的供應商加入這一行列并貢獻代碼和參與到項目的管理過程。ODL最近剛剛慶祝了其第二個生日的到來,標志著該項目在其研發道路上已經實現了幾項關鍵性的研究成果,其中包括:
·20個ODL用戶群體總共涉及超過1000人
·在各種企業中的現實世界的部署,包括學術界、電信企業和政府機構
·圍繞YANG建模形成了越來越多的共識,標準(IETF)的模塊化的方式描述網絡設備的配置和狀態
·目光投向政策,真實世界的商業政策轉化為網絡配置設置
關于最后一點,雖然大多數人均認為以編程方式定義模糊策略的想法讓網絡配置變得超前,也讓策略充滿了挑戰。將一個關于政策的想法轉化為一個特定的任務,需要在網絡設備復雜的抽象層具有不同的功能。如何最好地表達意圖?如何最好的抽象該意圖?當一個策略被定義時,應該怎樣安排相關的配置步驟,以滿足策略的具體執行表達,而不是被暗示,讓設備自行確定如何滿足需求?
這是一個復雜的問題,但ODL是在業界其政策正在被廣泛討論的重大項目之一。作為一個方面的說明,OpenStack的代表項目則是另一個側重于政策的關鍵開源項目。思科也已經表示了對其政策的意見,并也提交了其OpFlex協議到開源社區。
雖然有些批評ODL的人稱其涉及“太多的供應商和太少的用戶”。但該群體已通過創建一個ODL咨詢團隊來部分的解決了這一問題。ODL的執行董事Neela Jacques將該咨詢團隊描述為“是由來自金融業界、企業界、電信行業和云服務提供商等不同群體的頂級的思想家、工程師和建筑架構師所組成的領先的團隊。”該團隊將提供“藍圖、功能優先級及使用案例開發等相關方面的指導。”而正如同所有的ODL研發進程一樣,咨詢團隊電話會議均是開放的,任何人都可以聽到。
ODL已經不斷有軟件更新,但發布的只有兩個主要版本,即:在2014年二月發布的Hydrogen版和2014年9月的Helium版。最新版本是發布于2015年三月的Helium-SR3。
該項目發展勢頭強勁,新的代碼正在被開發和維護,同時還獲得大量合作伙伴的承諾支持。但更有意思的是,一些供應商正在使用ODL作為他們自己控制器的基礎。
例如,博科Vyatta控制器便是基于OpenDaylight的。而博科公司也正在向該項目回饋貢獻代碼,以提高ODL。Extreme Networks公司的OneController也是基于ODL的,目前該公司已經有客戶部署其控制器產品了,包括了諸如康涅狄格州恩菲爾德鎮和瑪麗山大學。
思科的開放SDN控制器也是基于OpenDaylight的。該公司一直是OpenDaylight項目的主要貢獻者,同時,該公司與博科、思杰、戴爾、愛立信、惠普、英特爾和紅帽公司一樣都是白金級合作伙伴。
兩款主要針對運營商的基于OpenDaylight的控制器,包括Ciena公司的多層廣域網控制器和來自ConteXtream的ContexNet。
雖然肯定還有其他的控制器產品,但這都充分說明了OpenDaylight在業界相當一部分企業內的廣泛采用。企業和服務提供商的使用案例都在不斷涌現。
2. Open Network Operating System (ONOS)
但是,OpenDaylight并不是唯一的得到了廣泛支持的開源SDN控制器。近幾個月來ON.Lab的開放式網絡操作系統(ONOS)項目已經引發了廣泛的興趣,部署的項目也在不斷增長。在ON.Lab最近的一份簡報上,人們已經清楚地看到ONOS正在處理的一個關鍵要素是規模化。雖然SDN控制器的可擴展性是任何網絡均關注的問題,但服務供應商們卻要尤為關注。
為什么控制器的規模化會成為一個問題呢?在一個x86機器上運行的控制器應用程序是由本地CPU、內存、總線架構、存儲I / O及其他事項限制的。當連接到一個單一的系統時,應用程序的執行無法超越任何瓶頸。要規模化縮放在單個設備上運行的應用程序的設計,盒子的尺寸必須更大。從業者知道這意味著顛覆性的升級過程。將應用程序遷移到更大的盒子是一大挑戰,即使在虛擬計算的環境下。
分布式計算系統通過描述一款應用程序可以跨多款系統以分布的方式運行架構來解決規模化縮放的挑戰問題。規模化應用程序意味著增加更多的系統,而不是升級單個系統。
ONOS的目標是創建一款SDN控制器,可以處理高達每秒1M路徑的設置,以及多達每秒6M網絡狀態的操作。換句話說,ONOS控制器需要通過網絡以及該網絡的更改應付非常大量的路徑。一個單一機箱架構將無法滿足這些需求,因而ONOS已經出現了分布式控制器架構。
這并不是說其他 的SDN控制器忽略了架構擴展方面的要求。有些SDN架構創建多個SDN域,然后聯合在一起以處理負載分配問題。在這種架構中,每個域由一個單獨的控制器集群管理,控制集群交換彼此域中的數據,以形成一個聯盟。這不是分布式計算模型,相反卻是一系列集中式的控制器彼此關于它們的各個域進行通信。
ONOS控制器架構遵循一個真正的分布式計算模型;集中控制器操作系統分布在若干個控制器節點。這種差異似乎很微妙,卻是重要的。利用ONOS,一款單一的分布式ONOS實例維護一款統一全局的網絡狀態視圖。
ONOS也通過明確定位服務提供商將自己與ODL進行了區分。雖然不排除企業用戶,但許多企業有類似于服務供應商的網絡架構,ONOS在服務供應商心目中有全球規模和超高的端點連接數。ONOS還指出,其涉及的供應商的最終用戶才剛起步。這在ODL是一個不小的沖擊,這已經由于一些供應商的過于推動而受到批評。
雖然企業不大可能采用ONOS,至少其現在的樣子不會引發企業采用的興趣,分布式控制器架構可能菜是企業有趣的。企業認為ODL是SDN規模化的一個瓶頸,可能使得他們希望在他們的環境中測試ONOS,以查看該架構是否符合他們的期望。
ONOS發布的第二個版本被稱為黑鳥,于2015年三月正式發布。第三個ONOS版本Cardinal于2015年6月2日面世。ONOS打算使得發布周期比ODL的發布周期更快(后者大約每季度發布一次新版本),雖然其發布版本中的新元素的數量可能不如ODL的主要版本。
ONOS在現實世界中的使用已經在不斷增加,其中包括最近宣布部署的細分市場的Internet2。參與ONOS主要企業包括AT&T,NTT通訊,SK電訊,Ciena公司,思科,愛立信,富士通,華為,英特爾,NEC,開放網絡基金會(OpenFlow的維護者),Infoblox公司等。
另一個有趣的方面是ONOS與OPNFV項目的聯合,該項目為面向服務供應商的網絡功能虛擬化創造了一個框架。 ON.Lab于 5月8日公布批準了將OPNFV框架聯合ONOS的一個項目。這是一個非常及時的聯合,因為OPNFV也還處于早期階段。很可能是ONOS會很好地映射到OPNFV結構,導致在一個平臺上,一些服務提供商將同時看到規模化和功能。 這一切意味著什么呢?
對于網絡消費者而言,SDN控制器的整合提供了至少兩大主要優勢。
開發者可以開始編寫SDN應用了,知道他們可以長期依靠什么控制器了。運行在開源分布式ODL的應用程序還應運行在網絡供應商發布的基于ODL的控制器上。這意味著編寫應用程序是有市場前景的。
這并不是說為如思科APIC或HP的VAN這樣的專有軟件供應商控制器編寫應用程序沒有前途,但這些供應商特定的控制器可能代表著較小的市場將更難為應用程序開發者們利用。尤其是ODL在市場開始逐步發展,即使在這個早期階段,隨著時間的推移,網絡消費者應該開始看到更多的應用程序上市。
隨著業界開始逐步確定SDN究竟是什么樣子,其是如何操作的,我們可以將焦點轉移到對業務影響的研究。供應商已經很難將SDN帶入市場了,在這樣的市場,很多客戶不會覺得他們需要購買SDN。這就是說,SDN在其本身并不是一個賣點。相反,SDN是一種運營效率和新的網絡功能的催化劑。
在很大程度上,SDN是一套工具,而有趣的是其并不容易被一般的網絡從業者所充分利用。而控制器的整合意味著一個普遍認定的SDN架構,將使得供應商們能夠把完整的、成熟的SDN產品帶入市場。當這種情況發生時,我們會看到更廣泛的SDN應用。
供應商和最終用戶將在未來相當長一段時間內共同打造一個SDN的普及市場環境。但早期的成果已經呈現,并將在未來12個月充滿了前進的希望。