近年來，隨著云計算的不斷發展，網絡虛擬化受到廣泛關注，而作為網絡虛擬化的實現方式，SDN自誕生之日起就擔負著網絡變革的使命。那么，SDN技術的驅動力是什么？SDN在引入現網的過程中，如何實現平滑無縫演進？電信運營商在部署SDN/NFV的過程中都遇到了哪些問題？針對這些問題，邁絡思（Mellanox）能夠提供什么樣的解決方案？近日，CNII獨家專訪了邁絡思（Mellanox）高級市場總監ChloeJianMa。
SDN發展的驅動力：云計算與創新
SDN誕生于美國GENI項目資助的斯坦福大學CleanSlate課題，斯坦福大學NickMcKeown教授為首的研究團隊提出了Openflow的概念用于校園網絡的試驗創新，后續基于Openflow給網絡帶來可編程的特性，SDN的概念應運而生。
SDN最先應用于數據中心網絡，發展的驅動力則主要來自于云計算。ChloeJianMa指出，SDN有幾種不同的形態，之所以最先在數據中心進行商用，是因為服務器被虛擬化以后，虛擬機的啟動變得非常容易，甚至僅需幾秒鐘的時間，這與云計算的發展趨勢是相符的。但是SDN誕生之前的數據中心網絡大多依靠人工配置，周期需要用天甚至星期來計算，成為了數據中心敏捷性的瓶頸。而云計算作為數據中心的演進趨勢，大大提升了數據中心計算、存儲以及網絡的自動化性能，SDN勢在必行。
SDN發展的另外一大驅動力是創新。“最有價值的公司往往是創新速度最快的公司，如互聯網公司。而互聯網公司之所以能達到這么高的估價，是因為投資者認為互聯網公司的產品演進速度非常快。”ChloeJianMa表示，“為了滿足產品的快速演進，用以創新的基礎設施就一定要具備敏捷性、可運維性和可編程性，以支持快速創新的商業模式，SDN充分滿足了這種需求。”
Overlay滿足網絡平滑演進需求
新架構的引進需要與現有架構長期共存，不僅要互聯互通，還要能平滑集成，不能影響現有業務。在將SDN引入現網的過程中，如何實現與現網的平滑無縫演進？
邁絡思認為，Overlay可以滿足網絡平滑演進需求。
ChloeJianMa認為，OpenFlow之所以沒有被數據中心的主流廠商采用，是因為無法與現有網絡平滑對接。“OpenFlow需要網絡中全部的設備都來支持它，但這是不現實的。網絡中較新的交換機可能只需進行軟件升級，但是較為老舊的交換機卻需要進行替換，而運營商并不希望增加硬件成本，因為目前來說SDN還不是一個被證明一定能夠帶來利益的技術。”
Overlay則不同。Overlay網絡是一個建立在已有網絡上的虛擬網絡，邏輯節點和邏輯鏈路構成了Overlay網絡。說白了，Overlay就是應用層的網絡，它不考慮或很少考慮網絡層和物理層的問題，允許對沒有IP地址標識的目的主機路由信息，忽略位置信息，數據中心的組成部分可以在世界的任何角落，訪問數據中心的人也可以在世界的任何一個角落。
“Overlay所有虛擬網絡的建立都是由服務器發起的，而在服務器上做軟件升級則非常容易。”ChloeJianMa表示。
解放CPU提升云效率性能
與SDN始于研究者和數據中心不同，NFV是由運營商提出的。NFV旨在利用標準的IT虛擬化技術，通過軟硬件解耦及功能抽象，使網絡設備功能不再依賴于專用硬件即可實現新業務的快速開發和部署，從而降低昂貴的網絡設備成本。
但是，虛擬化技術也對云基礎設施性能造成了一定的影響。ChloeJianMa表示，這些影響主要表現在三個方面：一是計算虛擬化使服務器數據傳輸性能和效率大打折扣；二是主流Overlay網絡虛擬化打破了服務器內CPU和I/O系統的平衡；三是低效的網絡協議給云基礎設施帶來的負擔。
針對這些問題，邁絡思在服務器I/O架構方面推出了基于PCIe硬件設備虛擬化的SRIOV技術，可使虛擬機繞過Hypervisor直接從網卡讀取數據；針對網絡虛擬化，邁絡思推出了可識別VXLAN包的網卡，轉移CPU的處理壓力，還原線速網絡吞吐能力；在網絡協議方面，邁絡思主推RDMA傳輸協議，幫助CPU將網絡處理工作卸載到網卡上。“邁絡思推出的技術解決方案極大地提升了計算機的性能，得到解放后的CPU可以運行更多的虛擬機和擁護的應用程序，這對于公有云來說尤其重要，會直接影響到運服務上的收入和利潤。”ChloeJianMa強調。
電信運營商部署NFV面臨三大挑戰
在OTT的沖擊下，電信運營商面臨越來越嚴峻的挑戰。為了避免各項業務日趨下滑，電信運營商部署NFV變得勢在必行。但是，NFV的部署卻并非一帆風順，ChloeJianMa認為，目前運營商部署NFV面臨三大挑戰。
一是性能方面的挑戰。虛擬化以后，軟件的模塊與模塊之間也產生更多的東西向流量、占用帶寬，因此10G的出口能夠支持的南北吞吐量遠低于10G，這一問題使電信運營商感到困擾，雖然他們非常想利用虛擬化技術，但是他們并不希望看到原本插卡就能解決的問題現在卻需要10個服務器才能達到同樣的效果。ChloeJianMa表示，邁絡思的方案可以為運營商提供更寬的有效帶寬,使網絡不再是虛擬網絡功能的性能瓶頸。此外，邁絡思還在NFV卸載功能方面做出努力，可避免CPU再做通用包處理，并不斷增強ＮＦＶ卸載能力，支持包分類，包封裝，加密解密等高級特性。邁絡思近期并購的ＥＺＣｈｉｐ公司會使邁絡思擁有基于網絡處理器的高性能智能網絡處理能力。
二是運維方面的挑戰。雖然NFV理論上可以大大提高網絡業務的敏捷性和可延展性，但是真正達到這些目標還需要運維領域的演變.電信運營商的運維系統將不僅僅再局限于網絡業務配置的下發,而是達到實時的基于業務負載的動態智能資源調整.這就意味著運維系統必須和網絡基礎設施及資源的實時監控以及大數據分析緊密結合起來,以達到資源分配和延展的有效閉環,真正實現網絡業務管理的自動化.但現在這些機制卻并不成熟，這也是運營商暫時還未大范圍部署NFV的主要原因。
三是員工技能水平方面的挑戰。ChloeJianMa解釋道，電信運營商的員工大多是配置網絡的人，側重于硬件的測試與連通，但現在則需要他們轉型成為可以寫程序、進行軟件開發的人，而這是非常困難的事。“為了培養更多優秀的SDN/NFV技術人員，應鼓勵和支持SDN開源生態建設，形成以技術為紐帶的創新模式，培育出開放共享的開源社區。”ChloeJianMa建議。
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