在軟件定義的IT世界,尤其是網絡環境當中,SDN與NFV正成為不可或缺的組成部分。博科作為這個領域的積極參與者,一直以來不斷在研發、收購、人力投入等各方面,在軟件定義網絡領域進行投資,以期在網絡技術轉型的趨勢中引領市場。
正因為這一系列的投入,博科已經步入了SDN行業的領導者行列。博科提供的眾多虛擬化網絡功能(及支持軟件)的工具,能夠按需隨時隨地部署在IT架構中,且不會中斷工作流程。事實上,博科專家中就包括在整個行業開發并定義SDN的人。此外,博科也是OpenDaylight項目的白金會員,致力于制定作為SDN背后驅動力的開放標準。
博科布局軟件網絡轉型
博科中國系統工程師總監張宇峰在接受ZD至頂網采訪時表示,“SDN控制轉發分離達到的效果是底層的網絡設備變得越來越簡化,更多的網絡智能被提升到集中的網絡控制器中,實現集中的優化和管控。集中的控制器平臺上能夠看到全局的網絡資源,企業可以根據全局的狀態作出優化的決策,并幫助業務最佳的使用網絡資源達到業務的敏捷性。”
正是認準了SDN與NFV在網絡部署中體現的優勢,博科對軟件定義網絡的布局相當完整。在SDN/NFV產品和方案上,博科也有眾多亮點。從底層的基礎設施,例如路由器、交換機,到之上的虛擬網絡功能(VNF),例如vRouter、vADC、vEPC,再往上到核心的SDN控制器,再到SDN的應用,博科構建了一個完整的SDN/NFV架構圖。
以采用OpenDaylight控制器的博科SDN控制器為例,它是一個經過充分測試的商業版,其用途涵蓋小企業一直到運營商級環境。除了軟件本身,博科還提供樣本腳本、培訓和完整客戶支持等開發資源。對于那些在博科SDN控制器上開發、并充分利用DevNet社區存儲庫和世界一流主題專家的應用,用戶將保留完整的知識產權。
Brocade Vyatta vRouter則是專為網絡功能虛擬化而定制的產品,它可以在軟件中提供高級路由、狀態防火墻、NAT和VPN功能,而不會影響硬件網絡解決方案的可靠性和運營商級性能。Vyatta vRouter通過在現成物理服務器上運行的軟件解決方案來提供運營商級性能和可靠性,改進了網絡連接的經濟性,同時幫助推動數據中心內外部的技術創新。
其中,Brocade vPlane技術可在基于軟件的網絡設備中實現類似于硬件的路由性能。vPlane技術是一種第 3 層轉發平面技術,可從架構設計上與Brocade Vyatta vRouter控制平面分離開來。通過利用Intel DPDK,vPlane技術可將每個轉發平面分配給多個英特爾處理器內核。在各x86內核上將轉發功能分離開來有助于Brocade Vyatta vRouter提供10 Gbps以上的性能,同時避免資源爭用。
在博科看來其擁有一個開放、軟件驅動、高度安全網絡解決方案的技術路線圖,可幫助客戶從過去的Old IP網絡過渡到滿足當今需求所需的新一代IP網絡。而通過這些布局,博科在下一代網絡轉變中處于非常有利的位置,
SDN和NFV 對運營商來說,還存在另外的好處。傳統的運營商硬件體系更多是專有設備,所以存在被單一廠商鎖定的風險。張宇峰說,如果他們能夠使用像x86這樣商用的統一的平臺,硬件上就不會被任何一家廠商綁定,從而可以自由的維護硬件和簡化投資。另外更重要的是在統一硬件平臺上,企業可以基于軟件做很自由的創新,創新的門檻低了很多、速度快了很多、周期短了很多。
或許運營商也感受了這一趨勢帶來的春風,現在也正集體地推動NFV等相關技術的發展。
SDN/NFV享受與硬件解決方案不相上下的可靠性
軟件改變了數據中心和網絡——服務提供商和企業轉向SDN和NFV來迅速創建新服務、輕松擴展服務并以用戶為核心來交付服務。越來越多部署x86服務器架構將加速這一轉變,在多個網絡角色中取代專用網絡硬件。
除了上面說到的vRouter,ADC已開始轉換到虛擬(vADC)模式,以幫助企業和服務提供商按需擴容,從而處理峰值負載。可以說,軟件日益滲透到這一虛擬化轉型的方方面面。不過,技術的轉型并非完全不存在障礙,由于采用軟件轉發和軟件交換技術,單服務器內部的轉發能力是NFV系統的主要性能瓶頸。
在各類高速轉發的NFV應用中,數據報文從網卡中接收,再傳送到虛擬化的用戶態應用程序(VNF)處理,整個過程要經歷CPU中斷處理、虛擬化I/O與地址映射轉換、虛擬交換層、網絡協議棧、內核上下文切換、內存拷貝等多個費時的CPU操作和I/O處理環節。所以,業界迫切需要一種綜合的性能優化方案。
對此問題,博科與英特爾進行了緊密合作,給出了堪稱優化性價比的方案。張宇峰指出,博科長期以來跟英特爾都是全球的戰略合作伙伴關系,兩者之間的攜手合作,具有得天獨厚的優勢,能夠交付在市場上常見的現場服務器硬件上進行虛擬化的高性能、功能豐富的NFV解決方案。企業和服務提供商可在采用英特爾處理器的服務器上使用博科SDN/NFV解決方案,從而以較高的成本效益迅速推廣端到端網絡服務配置,以支持客戶需求和新的收入流。尤其是英特爾的DPDK,DPDK技術在NFV環境中主要用于對x86設備的數據面轉發性能進行優化,能夠提升VNF或特定網絡業務處理功能的整體吞吐量。
作為通用技術架構的提供商,英特爾在與SDN和NFV緊密相關的多個開源項目中做出了重大貢獻,其中包括OpenStack、OpenDaylight、Open vSwitch、OpenFlow和數據平面開發套件(DPDK)等。上文提到的DPDK則是一套數據平面庫和網卡(NIC)驅動程序,提供了一個可編程框架,支持在通用處理器上高速處理網絡數據包。
據悉,在Telefonica的NFV的實驗室中曾經進行了一項測試,實驗人員通過相同的協調器將路由器部署到兩個平臺上,二者的環境服務器池一開始均為空置(即未部署任何VNF)。兩個系統運行后,對其吞吐性能進行了實時測量。經NFV優化(DPDK)部署的全線速吞吐率為23Mpps,而未經優化的部署為270Kpps,前者的吞吐率速度快85倍。其中,VNF路由正是Brocade Vyatta vRouter。
通過DPDK技術,再加上在網卡上的SR-IOV(對網卡虛擬化的加強)、 PCI直通(對PCI總線的網絡的優化)等,所有的技術元素綜合在一起,最后基本上讓NFV達到線速的性能指標。
張宇峰強調,這項工作尤其對運營商非常重要,因為網絡功能虛擬化帶來的好處是經濟成本的節省、虛擬化后的靈活性,但如果沒有很好的性能支撐,這些好處都不能得到很好的實現,這也是博科跟英特爾合作的重要原因。也是博科交付出色SDN的基礎所在。
從各個方面看,SDN/NFV的優勢表現的相當明顯,而其中面臨的問題也在逐步解決當中,軟件定義+通用底層架構的技術組合正毫無疑問的進入一個發展的快車道當中。