如果以Gartner技術成熟度曲線來衡量,經過萌芽期、炒作期的SDN似乎正在走入幻想破滅期:受追捧的熱度在漸漸減弱,而真正的應用卻還寥若晨星。
但事實上,轉折往往發生在低谷時刻。在開放網絡世界峰會2014開始前夕,我們走訪了業界的主流廠商和分析師,希望厘清仍然籠罩在以SDN為代表的開放網絡上空的迷霧,尋找其真實的發展脈絡,以及可能的深遠影響。
SDN、NFV冷熱互現
阿爾卡特朗訊企業業務數據中心及云網絡亞太區產品市場總監張宇峰經常往來于中美兩地,根據他的觀察,雖然以SDN為代表的開放網絡仍屬于較早期階段,但今年較去年相比有了很大的進展。“去年8月份我去硅谷走訪了五六家SDN初創公司,他們都很直率地承認還在尋找方向。但今年5月再去硅谷時,發現有很多企業覺得自己的定位已經清晰了不少,并且也出現了一些比較明顯的用例。”
英特爾SDN系統架構總監Uri Elzur從全球的角度來觀察,認為目前SDN處在向實際商用轉換的階段。一些大的云運營商如Amazon、微軟、亞馬遜等已經在采用或準備采用具有SDN特性的解決方案,雖然并不一定是百分百的SDN技術。與此同時,電信運營商也在積極地介入。因為SDN 對其網絡維護可帶來很大作用。
和美國相比,中國的IT市場通常會有一定的滯后期。“SDN市場尚屬于早期階段,真正的應用還不多。”一位不愿公開姓名的IDC中國分析師這樣告訴記者。
事實上,國內業界對此的看法頗為一致。
戴爾網絡大中華區總經理李海平認為:“目前SDN技術尚處于引入期,從客戶來看,絕大多數還抱有觀望態度,從廠商來講,則處于早期研發和測試階段了。”
銳捷網絡研究院SDN架構師林鏡華表示,盡管從學術界和產業界總體態勢來看,這幾年SDN的發展可謂是如火如荼,但總體而言,依然處于技術鴻溝尚未跨越階段。這主要表現在兩個方面,一是從SDN整個產業鏈來看,其中最為核心的兩個組成部分—SDN交換芯片和SDN控制器在業界依然沒有可成熟商用的產品。二是SDN至今未找到對應的殺手級應用,目前更多側重的是自動化運維和網絡虛擬化[注]。所以,“可以毫不客氣的說,SDN可在真實網絡上推廣的規模化商業應用迄今為止尚未出現,至少在國內尚未看到。”
華三通信解決方案部副部長翟傳璞的看法相對較為樂觀:“從整個業界的趨勢來看,SDN的整體進展在加速。一方面,有越來越多的用戶參與到SDN的研究和實踐中來;另一方面,SDN的相關技術和解決方案也越來越豐富。相信隨著參與客戶的增多和解決方案的完善,SDN將大有可為。”
和SDN發展形成鮮明對比的是,NFV大有后來居上之勢。
“與SDN相比,NFV的市場發展速度要快得多!”博科北亞區運營商業務與戰略業務關系總監劉韋成以肯定的口吻告訴記者。而這顯然也是博科率先推出面向運營商的開放式網絡平臺Vyatta的主要原因。據劉韋成介紹,最新發布的Vyatta平臺的架構包含三個核心層:NFV連接服務、SDN結構服務和功能編排。目前NFV連接層的Vyatta vRouter、vADX、虛擬防火墻等產品已經實現商用化。
神州數碼網絡IP技術總監段朝暉認為,NFV的目標是以軟件虛擬化部署方式提供傳統的網絡功能,而不再希望大量采購專業的物理設備,以達到節省投資的目的,因而被運營商積極推崇。“由于NFV的目標和技術比較確定,NFV應該會先于SDN實際部署。”
“NFV的實現方式更簡單一些,因為它是在傳統的x86服務器,或者存儲架構上以軟件的方式實現網絡虛擬化功能,其門檻要比SDN低很多。同時NFV能為運營商帶來一些直接的好處,如降低維護成本。運營商喜歡這種相對來說部署比較容易,且不需要大量投資卻能很快見效的技術,這就促使NFV的發展會快一些。”前述IDC分析師這樣推斷其中的原因。
挑戰在哪里?
SDN發展速度之所以低于人們的預期,有著方方面面的因素。
李海平的看法是,作為SDN主流技術之一的OpenFlow是一種顛覆性的技術,其本身只是一個通道協議,需要獨立的第三方控制器和對通用硬件平臺的利用,這種徹底革命式的技術創新應用一般都會比較緩慢。另外,整個生態系統沒有完善也是原因之一。
思科大中華區數據中心首席架構師馬元騏首先從技術層面剖析了OpenFlow的問題所在。“由目前能落地實施的OpenFlow商用方案不難發現,OpenFlow對控制和轉發平面完全分離的原始思路其實是有些偏差的。因為在僅控制器層面具有智能的情況下,物理層所發生的任何鏈路或網絡拓撲變化必須先由設備層告知控制器層面,待控制器層面做完相對應的分析和運算處理之后,再將新的轉發路徑下發至設備層。這一過程所造成的時延會對網絡整體的可高用性產生相當程度的沖擊。在新一代的應用環境中,特別是云的環境里,這樣的結果是不可能被接受的。思科從ONF發展OpenFlow的初期便主張應該保留一定程度的智能在設備層,以便能夠及時處理在物理層常見的類似問題(例如OAM,即操作、管理、運維),而非完全依賴控制器層面來對所有變化做出相關決定。”
對于Overlay的模式,馬元騏認為主要問題來自于幾個方面。第一是性能的瓶頸。第二也是更嚴重的問題來自于,在Overlay解決二層需求的同時,也會把二層一些不好的特性延伸到全網,使得既便是全三層無STP的IP組網也有可能受傳統的二層問題連累,造成全網的影響。
林鏡華指出,OpenFlow之前的版本更新過快,多級流表、任意匹配、適用廣泛網絡場景的設計也過于靈活和理想化,使得芯片沒法設計,SDN控制器軟件難以開發,這在一定程度上減緩了SDN相關產品的開發步伐。
另一方面,基于Overlay的技術由于不改變現有的網絡,因此應用較多。但它們會增加網絡架構的復雜度,并降低數據的處理性能。并且用戶同時需要管理運維一套物理網絡和一套重疊網絡,本身也增加了一定的復雜性。另外,從用戶的角度看,電信運營商盡管對網絡資源有精細化運作需求,但出于網絡服務的穩定性和相對保守的發展策略來看,要走到大膽使用SDN技術還沒那么快。數據中心/云平臺對網絡虛擬化[注]和自動化運維管理的需求,其實也沒有人們想象的那么迫切。“新舊事物的博弈過程和網絡設施作為承載基礎要求的穩定可靠性要求,也在一定程度上決定了SDN技術發展的步伐是相對緩慢的。” 林鏡華說。
翟傳璞也認為,由于存量設備不支持OpenFlow協議,因此其如何與現網融合是一個很大的挑戰。而對現有網絡改動小是Overlay方案的優勢,但純軟件的解決方案可能存在性能上的問題。另外,其生態系統的封閉性也會阻礙其快速落地與部署。
更多可能性
在這樣的情勢下,一些領頭廠商與新興廠商開始了新的探究方向。
“從思科的角度,我們更多地是由這一波SDN[注]浪潮的原始出發點考量,思考真正能為用戶解決當前所面臨的困境與挑戰之技術與解決方案。” 馬元騏說。
他表示,不管是Overlay還是OpenFlow,或者說所謂的控制、轉發分離,業界人士大部分的時間跟精力都花在怎樣把傳統基礎架構的部署轉化成一個更加彈性的自動化部署模式,但這樣的方法的短版和盲點在于,太局限于底層的實踐方法。底層的這些協定本身和其他相關的歷史包袱,其實是造成目前在應用部署上種種限制的主因。如果不從此著眼、以根本來徹底解決這些問題,那么即便是采用了SDN,對于整體企業業務環境而言也沒有太大的助益。“他說,如果跟國外的大型客戶交流,便會發現他們更多要的是怎樣讓底層架構更靈活地配合業務部署,而這中間其實存在著應用開放和網絡構建運維人員之間在溝通語言跟思維模式上的差異。思科基于此因提出了應用部署策略模型(Application/Group Policy Model),以及用來在控制器層和設備層之間溝通這種模型的通信協定 (OpFlex)。
“應用部署策略模型著重在應用組件部署時所需要的關聯性。傳統上我們把網絡跟整體基礎設施的部署以參數化的模式來進行,這些參數本身其實就是造成限制的主因。思科新提出的理論就是說,把這些網絡傳統的特性、參數跟語言命令轉化成一個物件化(Object Oriented)的設計,讓應用和底層支撐的基礎架構能做更直觀的對應。”馬元騏說,應用部署策略模式其實是原本SDN整體理念中是相當重要的一塊,只是在發展演化的過程中被忽略了。現在才開始往這一方向靠攏。“通過端到端的思維模式,通過將底層網絡邏輯化、物件化來和應用層面做更完美緊密的對應與結合,是思科后續會花比較多時間來走的一個方向。這是我們跟其他廠家最大的不同點。”他表示,思科是試圖從SDN的出發點,真正客戶要解決的上層需求,以創新的策略模型,來導引整體網絡的進化跟轉換。
華為企業網絡產品線總裁劉少偉認為:“在向SDN過渡的時候,我們發現客戶最迫切希望解決的問題是把網絡策略控制先簡化下來,因為現在的策略控制和策略部署非常復雜,難度很大。所以我們認為SDN第一步應該解決策略控制,而不是把路由協議的計算全部收到控制器上,把下面的設備全部變成傻瓜設備。客戶認為,如果現在設備已經工作得很好了,再進行改變不僅不增值,反而會給網絡帶來很多質量上的風險。因此,當我們在研究大趨勢的時候,發現僅僅有SDN是不夠的—它解決不了目前網絡所有的挑戰和問題。于是,在此基礎上,華為對網絡架構進行了增強和拓展,在敏捷網絡上又增加了全可編程、質量感知和平衡演進能力。”
初創企業xNet公司CEO 高雄柄博士認為,由于當前SDN的任何一種實現方法對用戶來說,都需要比較高的IT集成能力,因此只有某些大的IT廠商或運營商才能負擔得起。這種投入和收益不成比例的技術手段限制了SDN的普及和推廣,讓大多數用戶不能及時受益于SDN帶來的靈活性和好處。為此,Xnet推出了flexSDN軟件操作系統。
flexSDN 支持OpenFlow模式交換機、傳統模式交換機,以及OpenFlow+傳統混合模式交換機,能比較廣泛地滿足用戶需求的差異性。它支持控制器集中和控制器分散,以及xNet首創的自控智能APP 等控制模式。“flexSDN可以讓ODM/Whitebox廠商擺脫由傳統網絡設備商利用網絡協議來捆綁用戶和主導市場的格局,讓他們及渠道集成商能夠更直接和更自主地面向市場,為用戶提供網絡方案及解決問題,提升其相對于傳統設備商解決方案的競爭能力。”
高雄柄說。 高雄柄認為,如果說舊的網絡產業范式是以設備供應商為中心、設備垂直封閉集成、設備驅動、用戶被設備商鎖定的話,新的網絡產業范式則是以用戶為中心、設備開放、用戶自由選擇硬件和軟件、服務驅動的商業模式。“SDN改變了產業鏈的結構,讓網絡更好地服務于客戶。”
開放平臺高歌猛進
在傳統網絡時代,廠商們更偏重于單打獨斗。SDN[注]的出現似乎帶來了新的趨勢—推進開源與開放,構建良好的生態系統成為產業進步的方式之一。
OpenDaylight項目的誕生,開創了網絡業界一個沒有過的先例:眾多競爭廠商走到一起,貢獻人力與代碼,構建一個開放的SDN平臺。OpenDaylight進展得相當快,在成立不到一年的時間里就推出了首個開源版本氫平臺(Hydrogen)。氫平臺為業界構建互聯互通的SDN控制器提供了一個相當好的基礎。OpenDaylight技術指導委員會主席David Meyer表示:“Hydrogen作為OpenDaylight發布的第一個版本,是SDN在開源項目上的巨大進步,整個行業都可在這個基礎上開展工作,并在后續版本中解決各種附加功能和特性。”
Uri Elzur認為,OpenDaylight為加速產業合作和發展提供了一個基礎,使得各家在控制器層面有一個共識,以便互相兼容。以英特爾為例,在OpenDaylight的兩個主要插件中,英特爾進行了DPDK(Intel Data Plane Development Kit,英特爾數據平面開發套件)的調優,同時反饋給相關社區,用戶只要在該社區下載開源軟件即可享受該插件套件。
翟傳璞表示:“SDN的發展和完善需要有更多的機構和組織來參與,OpenDaylight組織在這方面起到了很好的作用。OpenDaylight所推出的平臺是OpenDaylight組織各個成員共同貢獻的結果,為業界SDN的技術研究者提供了很好的參考。”
“氫平臺讓大家看到了OpenDaylight想要開發成支持廣泛網絡場景的開放平臺,同時幾乎囊括了所有廠商的SDN方案。目前為止,有越來越多的軟硬件廠商加入OpenDaylight組織,并啟動新的項目,在為OpenDaylight添磚加瓦的同時,占據其中關鍵模塊位置并主導該模塊的技術發展。” 林鏡華這樣判斷。
“氫平臺的出現對用戶來說是一件好事,如果業界形成統一平臺或者統一代碼倉庫,用戶開發應用會成為一件比較容易的事情。相反,如果還是當今跨平臺的現狀,不同廠商有不同的代碼,實現SDN解決方案的互聯互通或應用難度會很大。”前述IDC分析師說。
事實上,廠商們已經開始紛紛行動。博科、阿爾卡特朗訊等都公開表示,正在基于氫平臺構建自己的SDN控制器。
云開源平臺OpenStack的發展同樣如火如荼。張宇峰說,今年5月在美國亞特蘭大舉辦的OpenStack峰會有4500人參加,大大超過前兩年的規模。會上,他觀察到越來越多在SDN方面投入的技術公司,尤其是初創公司力圖跟OpenStack云平臺進行集成,以形成緊密的合作伙伴關系。
上文提到的博科最新發布的Vyatta平臺的架構三個核心層中的功能編排層,即是通過OpenStack來實現的。戴爾最新發布的靈動網絡控制器也是基于戴爾OpenStack云解決方案的可選組件,能夠完成從網絡、服務器、存儲到應用方面的資源管理。而據馬元騏透露,思科有數個由數十人的開發團隊,分頭在積極參與開源社區OpenStack和OpenDayLight計劃中群組策略模型(Group Policy Model)的規劃與制定,并貢獻源代碼。此外,也在將由多家軟硬件廠家共同研發的OpFlex協定提交IETF做為標準。
漢柏科技有限公司技術中心總經理楊海濤認為,OpenStack 中的網絡模塊Neutron是爭議比較大的項目,其Plug-in機制吸引了很多網絡和SDN廠家參與開發,提供了很多后端的實現方案。漢柏的SDN產品也提供了Neutron的插件,使漢柏SDN產品與OpenStack有了一個靈活的結合點。但他指出,Plug-in方式也有其弊端,比如代碼重復度高,效率比較低,開發力量由于集中在了Plug-in的開發而忽視了整體框架的發展等。他表示,后續漢柏的主要關注點也會放在OpenStack網絡方面,希望通過積極參與社區的開發工作,為OpenStack的發展做出貢獻。
據林鏡華介紹,銳捷網絡新推的RG-IONP平臺非常重要的目標之一,就是無縫地與OpenStack云平臺對接,以實現對SDN軟件和硬件交換資源的統一編排,構建適用于數據中心/云平臺的軟硬件網絡一體化解決方案。
面對越來越強大的開放平臺,該如何充分利用其價值?張宇峰給出的建議是,廠商既要善于利用全球產業創新產生的強大基礎平臺,還要尋找自身產品的差異化特點和增值空間,從應用出發,把自己的特質跟開放產品結合起來,才會取得比較好的商業效果。
新商業模式探尋
SDN大潮在推動網絡技術創新的同時,也為商業模式創新帶來了新的可能。
白牌交換機模式是備受矚目的一個領域。
作為初創企業代表,高雄柄非常看好白牌交換機的未來。他認為,隨著整個生態系統形成新的開放、協作、分享的解決問題的過程,將出現硬件、操作系統和應用軟件松耦合的開放局面,從而打破目前網絡產品黑盒子的模式,在為用戶增加靈活性的同時降低成本。
李海平則認為白牌交換機市場的發展比較困難,因為交換機在網絡中是比較重要的部件,如果出了問題會導致網絡癱瘓的嚴重局面。他認為,白牌交換機的采用僅限于大批量、同質化、功能和業務非常單一的場景,而且需要用戶有超強的技術服務團隊的支持。
不過,李海平比較看好開放系統的合作模式。比如,戴爾和開源網絡操作系統廠商Cumulus合作,為行業用戶提供網絡解決方案。他澄清說:“我們并不是白牌機,而是采用Cumulus軟件跑在戴爾的硬件上面。戴爾對Cumulus軟件做了完全認證,并提供一站式服務。相比之下,白牌機如果出了問題,很可能出現找不到人來負責的的局面。這種軟硬件松耦合的商業模式是沒有問題的,因為有單一廠商對產品和解決方案負責任。”
思科并不看好白牌交換機在企業市場的發展。馬元騏說,現在看到的白牌交換機用戶多是超大型互聯網廠商,因為他們有相當強大的研發團隊在后臺支撐這種模式,但是對大部分企業用戶而言,花費大量的時間和精力在這上面并不切實際。
即使對于ODM廠商來說,馬元騏也認為白牌交換機的前景并不美好。他說:“即便白牌交換機有朝一日能小部分成為主流,也不要忘記了兩個很基本的東西。第一,如同白牌服務器市場一般,最終獲利的仍將是軟件廠商而不是硬件廠商。第二,對ODM廠商來說,高毛利的營收模式只會維持三到五年,隨后發現很快又回到了白牌服務器市場削價競爭的老路子。第三,當全部業界的架構收斂到一兩家芯片廠商的時候,網絡會喪失很多現有的彈性和能力。因為交換機市場跟服務器市場最大的不同是,前者很多技術在實現上在跟硬件有關。如果交換機廠家發現了商用芯片設計上的瑕疵,基于競爭考量,多半會傾向于透過軟件來解決問題,而不會把硬件上的問題反饋給芯片公司。在芯片公司不知曉問題所在的情況下,其后續解決問題的可能性也就不大,這個時候就變成各家只能靠自己的軟件研發能力來做了。“交換機、路由器的復雜度其實遠比服務器要高,傳統路由、交換的很多技術是依靠硬件實現的,企圖用純軟件的方法來完全取代硬件其實是走不遠的。”
如果說白牌交換機模式備受質疑,那么,企業應用商店的模式卻被廣泛看好。
前述IDC分析師告訴記者:“不管傳統還是新興廠商都在提出建設企業級應用中心,讓用戶買了設備之后可以上一個類似蘋果商店這樣的地方去下載其企業級應用。這樣就可以打通整個硬件和軟件的生態鏈,相當于為用戶提供了端對端的解決方案,幫助用戶節約了精力和時間成本,也套牢了更多用戶。
從記者的采訪情況來看,目前主要的網絡廠商大都透露了做網絡功能應用軟件商店的打算。馬元騏預計,依照目前的發展態勢和用戶需求,企業應用商店的模式在三年之后將會開始成型。
避免應用陷阱
盡管SDN的發展低于人們的預期,但其離應用終究是越來越近。對于普通用戶來說,SDN是否是自己所需要的菜,以及如何選擇最適合的SDN解決方案,已成為不可回避的問題。
馬元騏表示,用戶是否需要選擇SDN方案,要回答的第一個問題是:希望從SDN之中得到什么優勢。“只有在認清試圖解決的問題并有實際需求的前提之下,走SDN這條路才會真正有意義。”此外,他提醒說,應該盡量尋求一個開放并能多方整合的架構,因為在市場上有不少廠商的解決方案雖然打著開源的名號,但其實是拿著開源的源代碼做修改以后變成自己的商品,并沒有返還給開源社區,這樣會導致用戶未來無法通過開源接口開發定制化應用。
高雄柄博士也認為,SDN的具體實踐方式要看自身需求。“各個公司的資源規模、需求不同,沒有一種方式是絕對的好,一刀切的SDN方案是無法實現普及通用的。”他說。
李海平認為,是否應用SDN技術取決于用戶業務的敏捷性和動態性程度。“高度競爭的業務往往意味著IT要高度變化,也意味著網絡要相應地高度敏捷,這種情況下SDN或開放網絡就可以予以更好的支持。”鑒于新技術的發展是一個演進的過程,他給出的具體應用建議是,考慮分步走的策略:學習和跟進、小規模實驗、小規模生產試用、進入生產普及和成熟階段。“這幾個階段要跟整個行業的發展速度匹配—行業快你也快,行業慢你也慢。”
段朝暉認為,如果是要解決現有網絡的問題,不建議用戶對現有網絡進行顛覆性改造,要盡量保護現有網絡投資,因為SDN技術目前沒有成熟到可以全面取代傳統網絡的程度。并且目前SDN技術方案多種多樣,用戶應該充分了解各廠商技術方案的異同點,從自身需要和現有網絡特點出發,合理選擇。
“我更傾向于Top down的部署模式,企業應該自上而下思考這個問題,這需要CIO[注]或者CTO對業務有很深的理解才行。”張宇峰表示。至于是否需要選用SDN解決方案,他倒不認為是個很重要的問題。“就像智能手機一樣,如果價格足夠低就將全面替代傳統手機,至于你用不用里面的智能功能取決于自己的選擇和應用水平。”顯然,他認為SDN將是未來網絡解決方案中的必有選項。
深入產業內部,你會發現以SDN為代表的開放網絡已經在改變著既有的認知和技術走向,暫時的風平浪靜并不能減弱其動力與能量。因此。我們對利益相關者的建議是:與其被動地接受,不如主動擁抱。唯有這樣,才能建立面向未來的競爭力。