感知網絡是由弗吉尼亞理工首先提出的:感知網絡是指通信網絡能夠感知現存的網絡環境,通過對所處環境的理解,實時調整通信網絡的配置,智能地適應專業環境的變化。通過字面不難理解,感知網絡實際上可算是SDN的升級版,SDN是用軟件來定義網絡,將網絡進行軟硬件分離,通過軟件集中對網絡進行控制,而感知網絡更進一步可以對網絡的運行狀態進行實時監控,發生異?;蛘咦兓梢宰詣舆M行網絡調整,確保業務順暢。一個擁有感知網絡的數據中心,將不再需要太多的網絡技術人員,由感知網絡進行自我學習、自我管理就可以完成數據中心網絡部分的運維工作,這是數據中心網絡技術演進的終極目標。
感知網絡以其特有的低功耗、低成本、短時延、高容量、高安全、易搭建等一系列優點對各種復雜的環境進行監控時發揮了巨大作用。感知網絡顯然是對整個數據中心網絡可以做到有感而知。首先,就要對網絡進行監控,采集整個網絡中設備運行狀態,整個網絡鏈路的互聯互通情況。這個采集過程是非常復雜的:一方面是由控制器發起各種網絡探測,等待回應,如果網絡中的設備中有些沒有及時回應,則根據時間和丟包時長來給出基本判斷,根據判斷下發網絡變更配置,將流量引到其它正常的網絡中運行。另一方面是由網絡設備自己發起的,當網絡設備自身發生故障時,其可以主動給控制器上報故障信息,以便控制器根據故障的嚴重程度,適度采取隔離操作,這要求網絡設備自身要有很好的自我監控機制,并能在有故障時及時給出告警信息,交由控制器來判斷。對這兩方面的信息甄別是非常有技術含量的,因為很多信息本身并不可靠,通過這些不可靠的信息進行決策判斷,容易出現誤判,所以要根據經驗,不斷學習積累,給出合理判斷;其次,感知網絡的執行者是人還是設備,當然能將一切交給設備來做,將人釋放出來最好。實際上,能做到這點還比較困難。主要是我們當前的人工智能技術還不夠完善,通過機器模擬人的學習過程還比較膚淺,這樣機器只能是機械式地執行已經提前人們提供的指令,當遇到的網絡環境稍有變化時,機器就不知道該如何處理,所以絕大部分還是要靠人。還有機器學習需要大量的樣本,而數據中心本身沒有那么多歷史故障數據可以借鑒,這樣樣本數據太少,也影響到了機器學習的效果。雖然人也經常犯錯,但卻可以將人機結合起來,發揮機器的超級計算能力,同時利用人豐富的經驗,這樣才能給出最為客觀合理的判斷;第三,感知網絡最終目標還是要對網絡進行控制與管理,而采集數據的樣本和數量直接影響最終執行的結果,有時采集的數據樣本過于片面,反而會下發錯誤的控制指令,所以控制與管理的精細化還是建立在海量的數據采集,以及基于大數據的智能化分析而得出的。有句俗話叫“不僅要能發現問題,更要善于解決問題”,顯然感知網路若能做到解決網絡自身的問題,這才是感知網絡的最有價值的體現。
將數據中心的網絡建設成為一個真正的感知網絡是非常艱難的,感知網絡其實是一個理想化的網絡概念,基于當前網絡技術水平還無法達到感知網絡的高度。感知網絡要求對資源的實時變化,包括拓撲信息以及主機信息的變化都能拿到數據。任何網絡應用,可達性都是最基本的要求。近幾年更多出現在人們面前的是SDN技術,SDN網絡的集中控制,使得控制器可以根據全局的信息做出最佳決策而無需在交換節點上采用分布式的路由算法,SDN可以算做是感知網絡應用的一項最為基礎的服務。SDN側重的是對以太網網絡的應用感知,其實應用感知是一個廣義的術語,對不同的網絡應用具有不同的含義。某些設備,如防火墻、廣域網優化和應用交付控制器是應用感知的定義和實施應用程序傳送數據的各種操作,這些功能模塊也可以成為應用感知網絡中的一部分,甚至還有的專家提出了基于業務的感知網絡概念?;跇I務的感知網絡內涵不僅在技術范疇,還有營銷層面,企業內部管理層的內涵,此時的感知網絡應該能夠感知用戶的業務需求,具有穩定性(健壯性)、安全性以及管道智能性、運維簡單性、部署快捷性幾個特點。顯然,對于感知網絡的概念涵蓋的范圍很廣,不同的人對此有不同的解讀,但萬變不離其宗,其實最終都要落地到網絡上,終究還是與網絡有關,否則就不叫感知網絡了。曾幾何時,數據中心的網絡功能是受到物理基礎設施限制的,而現在一旦數據中心開始采用全軟件、虛擬化的架構,優化的數據網絡環境也會自然地隨之而來,之后我們將可以開始根據業務需求和發展目標來自定義數據環境,而不會再受到網絡限制了,這就是進步,是一點點向感知網絡方向上邁進。
感知網絡的本質是網絡不再是一堆固定連接轉發數據的設備,而是有血有肉,有靈魂在里面的。感知網絡完全是一個智能、彈性的網絡,可以根據外界的變化,隨時隨地對網絡進行調整,以便適應外部變化,同時遇到問題時,還能自愈。就像人生病一樣,小病自己去藥店買些藥,吃了藥就可以自己好起來,感知網絡的控制平臺可以自己處理和解決一些網絡問題,進行自動化運維,這將極大釋放人力,為數據中心節約運維成本。所以,感知網絡是未來數據中心網絡建設的終極目標。